春秋和戰(zhàn)國前期，通渭地為襄戎地。
戰(zhàn)國后期，秦昭襄王三十五年（前272）置隴西郡，通渭地屬隴西郡（治今臨洮）轄。
秦統(tǒng)一后，通渭地仍屬隴西郡轄。
天會五年（1127），金在通渭境內置通渭、雞川、甘谷3縣。
通渭屬臨洮路鞏州轄。
元至元七年（1270），并雞川縣入秦安縣，廢甘谷縣，于秦州屬伏羌城置伏羌縣（今甘谷），通渭縣移治今城區(qū)，屬陜西行省鞏昌路轄。
明洪武二年（1369），總兵徐達西征至鞏昌，時通渭為元主簿楊忠所據，徐差萬戶董提招楊歸附。
通渭縣屬陜西行都司隴右道鞏昌府轄。
清初，因明制。
康熙二年（1663），通渭縣屬陜西右布政使司鞏昌府轄。
康熙七年(1968)，通渭縣屬甘肅省鞏昌府轄。
康熙五十七年，縣城覆沒，縣署臨時移治西關。
雍正八年，縣署又臨時移駐平涼苑馬寺屬安定監(jiān)（今馬營）。
同時，割安定監(jiān)屬通渭，鞏昌府轄。
乾隆四年（1739），在舊城址始筑新城，即今縣城。
乾隆十三年（1748）城成還治，仍屬鞏昌府。
1913年3月，廢府設道，通渭縣屬甘肅省隴南道（旋改渭川道，治今天水）轄。
1927年7月，改道為行政區(qū)，通渭縣屬甘肅省渭川行政區(qū)轄。
1941年8月，改渭川行政區(qū)為廿肅省第四行政督察區(qū)。
1949年8月6日，縣城解放。
中華人民共和國成立后，通渭縣屬甘肅省天水專區(qū)轄。
至1955年10月22日改屬甘肅省定西地區(qū)所轄至今。