商周為“亙方”，屬侯國。

春秋為赤狄東山皋落氏地，屬晉國。

戰(zhàn)國屬魏，曰王垣。

秦置垣縣，隸河東郡，西漢因之，東漢、三國、西晉均屬河東郡。

北魏皇興四年（470），改為白水縣，屬邵上郡。

孝昌年間（525-527）撤邵上郡，于陽壺建邵郡，白水縣分設為白水、青廉二縣。

西魏大統(tǒng)三年（537），改邵郡為邵州，改白水縣為亳城縣，與青廉縣同屬邵州。

北周另置蒲原縣。

隋大業(yè)初，廢邵州，亳城、青廉和蒲原合為垣縣，屬絳郡。

義寧元年（617），在今古城鎮(zhèn)置邵原郡，垣縣分設為垣縣、青廉、亳城三縣屬之。

唐武德元年（618），屬邵州。

武德五年（622），省亳城入垣縣。

貞觀元年（627），撤青廉入垣縣。

龍朔二年（662），改屬洛州。

乾封二年（667），還屬絳州。

天授二年（691），又屬洛州。

長安二年（702），還屬絳州。

貞元三年（787），改屬陜州。

元和三年（808），復屬絳州。

五代稱垣縣，屬絳州。

北宋初年間，改名垣曲縣，仍屬絳州。

金興定四年（1220），屬翼州。

元復屬絳州。

至元三年（1266），撤垣曲并入絳縣。

至元十六年（1279）復置。

明隸平陽府。

清雍正二年（1724），屬解州。

雍正七年（1729），改屬絳州。

1914年，屬河東道，后廢道直屬于省。

1937年，屬山西省第七行政公署。

中華人民共和國成立后，1950年屬運城專區(qū)，1954年屬晉南專區(qū)，1970年屬運城地區(qū)。

2000年，運城地區(qū)撤地設市，垣曲縣屬運城市。