据《绥德州志》：吴堡，“金县名，本宋吴堡寨，县从寨名也”。公元431年置政和县，取政通人和之意。北宋元丰四年（1081年）于今宋家川镇东北吴堡城设吴堡砦，金正大三年（1226年）升吴堡砦为吴堡县，属葭州。元至元二十八年（1291年）升为吴州，元贞元年（1295年）复降为吴堡县。
清属绥德州。1913年属榆林道。1928年直属省。1936年县治移今址。1940年属陕甘宁边区绥德分区。1950年属绥德专区。1956年属榆林专区。1958年省吴堡县入绥德县，1961年复设。1969年属榆林地区。1999年属榆林市。
1996年，吴堡县面积418.5平方千米，人口7.5万人，辖1镇9乡：宋家川镇、张家墕乡、寇家塬乡、薛下村乡、郭家沟乡、辛家沟乡、于家沟乡、丁家湾乡、岔上乡、张家山乡。县政府驻宋家川镇。
1997年，辛家沟乡改为辛家沟镇，郭家沟乡改为郭家沟镇，寇家塬乡改为寇家塬镇。调整后，吴堡县辖4个镇、6个乡。
2000年第五次人口普查，吴堡县常住总人口72781人，其中：宋家川镇18406人、辛家沟镇6421人、郭家沟镇4416人、寇家塬镇7122人、张家墕乡6709人、于家沟乡5259人、张家山乡7555人、岔上乡5227人、丁家湾乡5435人、薛下村乡6231人。
2001年，撤销张家墕乡并入宋家川镇，撤销于家沟乡并入郭家沟镇。调整后，吴堡县辖4个镇、4个乡：宋家川镇、辛家沟镇、郭家沟镇、寇家塬镇、张家山乡、岔上乡、丁家湾乡、薛下村乡。
2002年，将郭家沟镇宋家坡、李常家山、李畔咀、张兴等4个村划归辛家沟镇管辖。2003年，吴堡县辖宋家川镇、寇家塬镇、郭家沟镇、辛家沟镇4个镇和薛下村乡、岔口乡、工家湾乡、张家山乡4个乡，共有221个行政村、5个社区。
2010年第六次人口普查，吴堡县常住总人口75748人，其中：宋家川镇36427人，辛家沟镇5671人，郭家沟镇7876人，寇家塬镇7665人，张家山乡5382人，岔上乡3770人，丁家湾乡4343人，薛下村乡4614人。
2011年，撤销丁家湾乡、岔上乡合并设立岔上镇，撤销薛下村乡并入寇家塬镇，撤销张家山乡设立张家山镇。调整后，吴堡县辖6个镇：宋家川镇、辛家沟镇、郭家沟镇、寇家塬镇、岔上镇、张家山镇。
2012年末，吴堡县面积421.1平方千米，户籍人口86897人，常住人口7.56万人。2013年末，吴堡县辖6个镇，共有3个社区、221个行政村，县政府驻宋家川镇。
2015年，撤销宋家川镇，设立宋家川街道。