汉为楼烦县，北周置神武县。明代置神池堡，因神池为名。清雍正三年（1725年）置神池县，属宁武府。据明《文昌祠记》：“宁武北距黄花岭，皆祟岭叠嶂，乌道虬盘。踰岭而下，自巅抵麓十五里，地少平，有水一浤，生于源，去无迹，旱不涸，雨不盈，鱼藻不生．名曰神池。”此神池水，实为地下泉水，故冬夏不涸。
民国初年属雁门道，道废后直属省。1949年属兴县专区。1952年属忻县专区。1958年废入五寨、宁武2县。1961年复置神池县，属忻县专区。1967年属忻县地区。1983年属忻州地区。2000年属地级忻州市。2000年属地级忻州市。
1996年，神池县面积1472平方千米，人口10万人。辖3个镇、12个乡：城关镇、义井镇、八角镇、温岭乡、东湖乡、太平庄乡、虎北乡、贺职乡、韩家洼乡、长畛乡、红崖子乡、烈堡乡、马坊乡、大严备乡、小寨乡。 县政府驻城关镇。（254个行政村）
2000年第五次人口普查，神池县常住总人口103990人，其中，城关镇27793人，义井镇11651人，八角镇9874人，温岭乡4549人，东湖乡7412人，太平庄乡7673人，虎北乡6988人，贺职乡5694人，韩家洼乡2667人，长畛乡2996人，红崖子乡2787人，烈堡乡5577人，马坊乡2144人，大严备乡3455人，小寨乡2730人。
2001年区划调整后，全县辖3个镇、7个乡：龙泉镇、义井镇、八角镇、东湖乡、太平庄乡、虎北乡、贺职乡、长畛乡、烈堡乡、大严备乡。县政府驻龙泉镇。
2010年第六次人口普查，神池县常住总人口106538人，其中，龙泉镇40562人，义井镇11723人，八角镇8776人，东湖乡9597人，太平庄乡6650人，虎北乡5890人，贺职乡7992人，长畛乡5056人，烈堡乡5103人，大严备乡5189人。
2015年末，神池县辖3个镇、7个乡（合计10个），4个居委会、243个村委会（合计247个）。