西周时莒南地域属向国。

东周时向国为莒国所灭，莒南地域属莒国。

秦时随同莒国划入琅琊郡莒县。

西汉时属高乡县，高乡县属徐州刺史部琅琊郡。

东汉时郡改国，属徐州刺史部琅琊国莒县。

曹魏时莒南地域中部和东部属青州城阳郡莒县，西部沭河两岸狭长地段（即今王家沟乡、石莲子乡、道口乡、刘家庄乡、官坊乡、相沟乡及板泉镇一带）属徐州琅琊国开阳（今临沂市）。

西晋时莒南地域大部属徐州东莞郡莒县，沭河以西部分属徐州琅琊国开阳县。东晋十六国时莒南地域依时间顺序先后属后赵、前燕、前秦、后燕、东晋、南燕，均隶属于东莞郡，并以郡代县，独南燕时郡县分治，莒南地域属东莞郡莒县。

刘宋时莒南地域属徐州东莞郡莒县，明帝（公元465年至公元471年）失淮北后，莒南地域归元魏，属南青州东莞郡莒县。高齐时莒南地域属南青州义塘郡怀仁县。宇文周时属莒州义塘郡怀仁县。

隋时属沂州（琅琊郡）莒县。

唐时属河南道密州莒县。

五代时沿唐制，仍属河南道密州莒县。

北宋时属京东东路密州莒县。

金时属山东东路莒州莒县。

元时属山东东西道宣慰司益都路莒州莒县。

明代莒南地域大部属山东布政司青州府莒州。莒州区划为5乡、2镇、13店，2镇中的十字路镇属莒南现行区划，13店中的朱陈店（大店）、筵宾店、高埠店（坪上）属莒南现行区划，5乡中的沭阴乡和筵宾乡的南部属莒南现行区划。另莒南现行区划中的板泉、相沟、刘家庄、官坊等乡（镇）及岭泉乡南部、十字路镇西部、洙边乡西部属山东布政司兖州府沂州。

清代莒南地域多部属山东布政司沂州府莒州。清初莒州割5乡为20牌，牌领社，20牌中属莒南现行区划的有望仙、泉子、朱芳3牌全部和柳沟、相娄、朱车3牌的一部分。另外，莒南现行区划中的板泉镇、官坊乡、刘家庄乡、相沟乡和岭泉乡南部、十字路镇西部、洙边乡西部属沂州府兰山县临沭乡。

宣统三年（1911年）兰山县临沭乡析为东潘、南河村和板泉崖3个乡区，原属兰山县临沭乡的莒南县现辖地域此时属兰山县板泉崖乡区。

民国时期，莒南地域随莒县和临沂县先后属岱南道、济宁道、琅琊道、山东省政府。

民国18年（1929），莒县划为10个区。

民国20年（1931），区下设332乡镇，10区中九、十两区的全部和七、八两区中的部分乡镇属莒南县现行区划。另外，民国时原兰山县的东潘、南河村和板泉崖3个乡区合并为临沂县第五区，因而原属兰山县板泉崖乡区的莒南县现辖区域改属临沂县第五区。

1940年3月，莒县抗日民主政府建立，莒南地域的大部属莒县抗日民主政府，西南部仍属临沂县第五区。5月，设莒县抗日民主政府莒南行署，在莒南地域代行莒县抗日民主政府职权。同年9月，莒南行署撤销，改设莒南视导处。

1941年1月1日，莒南县抗日民主政府建立，隶属于滨海区各县联合办事处。8月，隶属于滨海区专员公署。

1943年6月，隶属于滨海区专署第三行署。

1945年4月，隶属于滨海区行署第三专署。

1946年7月，隶属于滨海专员公署。

1948年7月，隶属于鲁中南行政区第六专署。

1949年7月，隶属于滨海专署。

1950年4月，隶属于沂水行政督察专员公署。

1953年8月，隶属于临沂专区。

1968年3月，隶属于临沂地区革命委员会。

1978年7月，隶属于临沂地区行政公署。

1994年，临沂地区改地级临沂市，仍属之。