西汉置定襄郡，郡治在今内蒙古和林格尔之北，定襄郡下有定襄县，在今呼和浩特东南。据《史记正义》，按古代谥法，“辟地为襄”，“辟地有德，襄”。把和林格尔一带名为定襄，表示这个新建制的地区安定了。
今定襄地，春秋后期（公元前541年后）属晋，战国时属赵。西汉置阳曲县，属太原郡。东汉建安二十年（215年），移阳曲县治于今太原北阳曲镇，在阳曲故城置定襄县【定襄县治自今内蒙古呼和浩特东南美岱二十家古城徙今定襄县城关东南待阳村】，属新兴郡（治段九在原，即今忻州市）。西晋于今县境西北部析置晋昌县，同属新兴郡（元康年间改为晋昌郡）。
北魏始光三年（426年）在今县境西北侨置蒲子县（原地在今陵县）。太平真君七年（446年）晋昌县废入定襄县。永安二年（529年），改晋昌郡为永安郡，郡治自今忻州市境迁今定襄县城，定襄、蒲子两县俱属之。北齐武成帝时（562-564年），移平寇县（原地在今忻州市东10里）于定襄境内东南，属雁门郡。后废定襄、蒲子两县。北周废永安郡。
隋开皇十年（590年），移平寇县于崞县（今原平市境）。唐武德四年，析秀容县地复置定襄县（治今县城），属忻州【天宝元年（742年），改忻州为定襄县郡（治秀容）。乾元年（758年），改定襄郡为忻州】。北宋熙宁五年（1072年）定襄县废入秀容县，元佑元年（1086）复置定襄县，仍属忻州。明、清改属太原府。
1914年5月，定襄属雁门道（大同）。1927年栽道，县直属省。1938年1月属晋察冀边区政府晋东北行政公署。1941年1月属北岳区第一专区。1944年9月改属冀晋区第二专区。1944年10月，定襄与忻（东）县合并为忻定县，1945年11月分置定襄县，隶属关系不变。1947年11月属北岳区第二专区。1948年8月属晋中区第一专区。
1949年8月属山西省忻县专区。1959年1月与忻县合并为忻定县（驻原忻县县城），属晋北专区（驻大同）。1961年复置定襄县，属忻县专区。1967年属忻县地区。1983年7月属忻州地区。2000年属地级忻州市。
1996年，定襄县面积865平方千米，人口约21万人。辖3镇12乡：城关镇、河边镇、宏道镇、杨芳乡、南庄乡、季庄乡、神山乡、蒋村乡、南王乡、李家庄乡、董家堰乡、史家岗乡、白村乡、受禄乡、官庄乡。县政府驻城关镇。
2000年第五次人口普查，定襄县常住总人口211104人，其中，城关镇40675人，河边镇20447人，宏道镇28138人，杨芳乡16650人，官庄乡11027人，南王乡16171人，董家堰乡326人，史家岗乡3838人，南庄乡5234人，李家庄乡1968人，蒋村乡12270人，神山乡15729人，季庄乡18632人，受禄乡15547人，白村乡4452人。
2001年区划调整后，全县辖辖3个镇、6个乡：晋昌镇、河边镇、宏道镇、杨芳乡、南王乡、蒋村乡、神山乡、季庄乡、受禄乡。县政府驻晋昌镇。
2010年第六次人口普查，定襄县常住总人口217468人，其中，晋昌镇54533人，河边镇27363人，宏道镇26760人，杨芳乡16054人，南王乡25964人，蒋村乡15532人，神山乡16314人，季庄乡17079人，受禄乡17869人。
2015年末，定襄县辖3个镇、6个乡（合计9个），6个居委会、155个村委会（合计161个）。