春秋晋置阴晋邑。战国以魏长城为界，东属魏，西属秦。秦惠文王六年（公元前332年）魏纳阴晋于秦，阴晋改名宁秦，秦置宁秦县，属内史。汉高祖八年（公元前199年）以地处华山之北更名华阴县，属京兆尹。据《太平寰宇记》：“以在太华山之阴，故名”。王莽始建国改名华坛县，东汉复名华阴县，属弘农郡。前秦分西部地于敷水河西今敷水镇附近置敷西县。
北魏太和十一年（487年）华阴县迁临晋（今大荔），辖地归敷西县，孝昌二年（526年）迁回，属华州。隋大业五年（609年）迁县治于今市区。义宁元年（617年）属华山郡。隋初废敷西县入华阴县，属京兆郡。唐垂拱元年（685年）因避武则天祖讳改称仙掌县，属华州，神龙元年（705年）复名华阴县，上元二年（761年）更名太阴县，宝应元年（762年）复称华阴县。
清雍正十三年（1735年）属同州府。1914年属关中道。1928年属直属省。1950年属渭南专区。1956年属省。1958年撤销华阴县并入渭南县，1961年分出复设华阴县，属渭南专区。1969年属渭南地区。1990年12月27日，国务院批准撤销华阴县，设立华阴市（县级）。1994年属陕西省直辖，由地级渭南市代管。
1949年5月全县设6区47乡。1950年改为5区。1955年8月并为25乡，另外成立城关镇。1958年8月，三门峡库区的9个乡群众外迁，乡废；非库区成立3个公社，下辖生产大队、生产队。同年11月21日全县并入渭南县，原境设华阴人民公社，下辖7个管区。1961年8月恢复华阴县制后，全县设孟塬、碨峪、观北、岳庙、华山、五方、兴建、敷水、华阳9个公社，下辖155个大队，570个生产队。1964年10月，恢复设立城关镇。1980年12月，增设桃下镇、华山镇。全县为9个公社、3个镇，下辖157个大队，590个生产队。1982年，全县设3镇、9个公社，157个生产大队，597个生产队。
1983年4月（一说1984年）实行政、社分设，恢复乡、村建制，全县为9个乡、3个镇。1985年1月，华山乡并入华山镇，兴建乡并入桃下镇，同时改孟塬乡、敷水乡为镇建制。至此，全县辖城关、华山、孟塬、桃下、敷水5镇和岳庙、观北、碨峪、五方、华阳5乡，共158个行政村，602个村民小组。1990年3月移民返库，正式设立北社、五合、焦镇3个乡。全县共辖8乡5镇，共16个居委会、186个行政村，75个居民小组、721个村民小组。
1991年，撤销城关镇、岳庙乡、华山镇，设立太华路街道、岳庙街道、玉泉街道。1994年撤销西纪乡？。1996年，华阴市面积817平方千米，人口约23.9万人；辖3街道3镇7乡：太华路街道、玉泉街道、岳庙街道、桃下镇、敷水镇、孟塬镇、五合乡、北社乡、焦镇乡、华阳乡、五方乡、观北乡、碨峪乡。市政府驻太华路街道。
2000年第五次人口普查，华阴市常住总人口242488人，其中：太华路街道39986人、岳庙街道15809人、玉泉街道37300人、孟塬镇25885人、桃下镇26990人、敷水镇27106人、碨峪乡10094人、观北乡9336人、五方乡20379人、华阳乡3736人、北社乡9603人、五合乡8533人、焦镇乡7731人。
2001年，撤销观北乡并入岳庙街道，撤销华阳乡并入敷水镇，撤销五合乡、焦镇乡设立华西镇。区划调整后，华阴市辖3个街道、4个镇、3个乡：太华路街道、岳庙街道、玉泉街道、孟塬镇、桃下镇、敷水镇、华西镇、碨峪乡、五方乡、北社乡。
2010年第六次人口普查，华阴市常住总人口258113人，其中：太华路街道50591人，岳庙街道28067人，玉泉街道43084人，孟塬镇24687人，桃下镇26011人，夫水镇28794人，华西镇16989人，卫峪乡10041人，五方乡17707人，北社乡10135人，国营陕西华山企业公司2007人。
2011年，撤销碨峪乡、北社乡并入岳庙街道，将桃下镇和敷水镇合并设立罗敷镇，将五方乡和玉泉街道合并设立华山镇。调整后，华阴市辖2个街道、4个镇：太华路街道、岳庙街道、孟塬镇、华西镇、华山镇、罗敷镇。
2012年末，华阴市面积675.2平方千米，户籍人口268269人，常住人口26.03万人。2013年末，华阴市辖2个街道、4个镇，共有16个社区、186个行政村，市政府驻太华路街道。