秦朝时，兼并诸侯分天下为36郡、涿鹿县境属上谷郡。

汉朝时，属幽州上谷郡，并于今县境内置涿鹿（因涿鹿山得名，治今矾山镇三堡），下落（治今涿鹿镇西）、潘（治今保岱）3县。

西晋时，改置广宁郡（治下落），仍置三县于原治，唯下落改称下洛。

北魏时，属燕州广宁郡，州、郡治下洛县。并改下洛县为广宁县，仍置涿鹿、潘县于故址。北魏末废潘县，北齐改置怀戎县。同时废广宁、涿鹿2县。

隋大业初废北燕州、改属涿郡，为怀戎县地。

唐代初属河北道妫州怀戎县。光启中改置新州（治永兴县）及永兴县（治今涿鹿镇）、矾山县（治涿鹿故城），隶属河东道新州。

辽时，属西京道奉圣州，置永兴、矾山2县。

金代属西京路德兴府，大安元年（1209年）改永兴县为德州县，仍置矾山县于故址。

元代时，属中书省上都路顺宁府，至元二年（1265年）省矾山县并入永兴县，属顺宁府保安州（治永兴县）。

明代时，属京师保安州（徙治今怀来县新保安）。

清初沿明制，仍为保安州（治今县城），属宣府镇；康熙三十二年（1693年），改属宣化府。

民国二年（1913年），改保安州为保安县，属于直隶省口北道。

民国5年（1916年），改为涿鹿县，仍属直隶省口北道。

民国九年（1920年），涿鹿县改属察哈尔省。

民国17年（1928年），改属直隶省。

民国十九年（1930年）口北道十县划为察哈尔省，涿鹿县又改属察哈尔省。

民国二十六年（1937年）7月7日，被日军侵占，属伪“察南自治政府”，民国二十七年（1938年）建立由中国共产党领导的宣（化）涿（鹿）怀（来）联合县，属平西专区。

民国二十八年（1939年）9月属伪“蒙疆联合自治政府”察南政厅，民国三十年（1941年）改为宣化县。

民国三十二年（1943年）建怀（来）涿（鹿）及蔚（县）涿（鹿）宣（化）二联合县，属北岳区第六专区。

民国三十四年（1945年）8月30日，共产党解放涿鹿县成立涿鹿县人民政府，属冀察区第十一专区，年底划归察哈尔省，属第五专区，同年增设涿鹿市，由省直辖。

民国三十五年（1946年）10月13日，国民党军队占领，涿鹿县同日成立国民党县政府。

民国三十六年（1947年）共产党重建蔚涿宣、宣涿怀二联合县，属察哈尔省第六专区。12月改属北岳区第六专区。

民国三十七年（1948年）撤销联合县，涿鹿县仍属北岳区第六专区。

民国三十八年（1949年）1月改属察哈尔省察南专区。

1949年10月1日中华人民共和国成立后，涿鹿县仍属察哈尔察南专区。

1952年察哈尔省建置撤销，涿鹿县划归河北省，属张家口专区。

1958年撤销涿鹿县，并入怀来县。

1961年以原辖区复置涿鹿县，仍属张家口专区。

1970年张家口专区改称张家口地区，涿鹿县属之。

1993年7月撤销张家口地区改属张家口市管辖。