金天会七年（1129年）割临邑县之故著县地及章邱一部分地置济阳县，治标杆镇(今济阳镇)。因县在济水之北而得名，属济南府。元属济南路。明、清属济南府。1943年7月并入齐济县，1944年1月恢复济阳县，1958年并入临邑县，1961年又复设济阳县，1990年由德州地区划归济南市所辖。
1995年3月2日，撤销回河乡，设立回河镇。1996年，济阳县面积1076.2平方千米，人口约52万人。辖6镇14乡（包括2个民族乡），县政府驻济阳镇。
2000年第五次人口普查，济阳县常住总人口518879人，其中，济阳镇66415人，孙耿镇30308人，垛石桥镇27524人，曲堤镇25287人，仁风镇32827人，回河镇26285人，青宁镇19137人，稍门乡20907人，崔寨乡23939人，店子回族乡17740人，辛集回族乡16538人，二太平乡26717人，庙廊乡29431人，新市乡25172人，江店乡12231人，唐庙乡22733人，索庙乡22210人，姜集乡18925人，三教乡27776人，王圈乡26777人。
2001年，济阳县总面积1074平方千米，总人口52万人。调整前有7镇13乡，平均每个乡镇面积53.8平方千米，人口2.6万人。调整后为6镇2乡：济阳镇、垛石镇、曲堤镇、仁风镇、孙耿镇、崔寨镇、新市乡和二太平乡。平均每个乡镇面积134平方千米，人口6.5万人。
2001年底，全县总面积1076平方千米，总人口52.5万人，其中非农业人口10.22万人。辖8个乡镇，1个办事处，38个居委会，820个村委会。
2002年1月14日，省政府批复同意撤销二太平乡，设立二太平镇。2002年底，全县总面积1076平方千米，总人口52.70万人，其中非农业人口10.31万人，辖8个乡镇、1个办事处，38个居委会，820个行政村。
2003年底，全县总面积1076平方千米。总人口53.03万人，其中非农业人口12.20万人。少数民族1.26万人。辖8个乡镇、1个办事处，35个居委会，817个行政村。
2004年，济阳县辖67个办事处，6个社区、35个居委会、817个村委会，930个自然村，总面积1076平方千米。其中：济阳镇辖16个办事处，4个社区、20个居委会、169个村委会，191个自然村，面积195平方千米；垛石镇辖12个办事处，130个村委会，138个自然村，面积175平方千米；孙耿镇辖5个办事处，71个村委会，71个自然村，面积103平方千米；曲堤镇辖10个办事处，130个村委会，152个自然村，面积151平方千米；仁风镇辖6个办事处，82个村委会，91个自然村，面积124平方千米；崔寨镇辖6个办事处，67个村委会，92个自然村，面积87平方千米；二太平乡辖6个办事处，91个村委会，83个自然村，面积112平方千米；新市乡辖5个办事处，77个村委会，90个自然村，面积99平方千米；济北办事处辖1个办事处，2个社区、15个居委会，13个自然村，面积16平方千米；城区辖9个自然村，面积14平方千米。（根据“济阳县统计局网站”2004年综合年鉴-行政区划与总面积）
2007年，根据《山东省人民政府关于同意济阳县行政区划调整的批复》（鲁政函民字[2007]30号），《济南市人民政府关于济阳县行政区划调整通知》（2007年9月20日）：一、以济阳镇所辖城里、南关、西关、东关、陈朝、窑头、杨家寨、韩家、榆梁、北高、尹家、东郭、朝阳、杜家、三里井、金家、小邝家、大邝家、苟王庄、何家、张辛家、胡同22个社区居委会，官家坊、小官家、洼里王、更衣亭、赵胡家、粮食口、南高家、南郭、前三里、呼家村、后三里、梁家、徐庙、邢家、肖家、北河套、稍门、高楼、小贺家铺、苇园、白衣店、三官庙、小高家、马家村、五股道、前辛村、许家村、慈兴村、赵家村、王家集、窝沟李、小任家、盆张家、北肖家、王家、孟家村、徐家湾、化仁店、田家、门家村、张曹、西杨村、沟头村、葛家店、宋家村、武家村、罗家村、李官庄、郑家村、北董家、东八里、肖王村、商家村、戴家村、董家道口、孟家洼56个村，设立济阳街道办事处，办事处机关驻纬二路6号。二、以济阳镇所辖王荣家、王李家、池家、毛官庄、五里后、尚家、三官、马家、陈家、朱家、丁刘、姚家、于谦家、杨井、西八里、徐家、洪楼、菅家18个社区居委会，王奎楼、囤家、杨家、田家、前牛家庙、后牛家庙、杨窑、葛家、南邢家、东王、西王、马家店、蔡家、马官寨、闫家村15个村，设立济北街道办事处，办事处机关驻开元大街3号。三、济阳镇更名为回河镇，镇政府驻地迁至回河西街村。
2010年，撤销新市乡，设立新市镇。调整后，全县辖2个街道、8个镇：济阳街道、济北街道、回河镇、垛石镇、孙耿镇、曲堤镇、仁风镇、崔寨镇、太平镇、新市镇。县政府驻济北街道。
2010年第六次人口普查，济阳县常住总人口517948人，其中，济阳街道73055人，济北街道31936人，垛石镇67907人，孙耿镇47308人，曲堤镇68646人，仁风镇56853人，崔寨镇46873人，太平镇47546人，回河镇42095人，新市镇35729人。
2015年末，济阳县辖2个街道、8个镇（合计10个），39个居委会、811个村委会（合计850个）。