虞唐時期，今鎮(zhèn)原縣域是當時中國九州之一雍州屬地。
夏時屬戎翟。
殷商時期鎮(zhèn)原屬于昆戎。
商代末，戎人部族建共國、彭國，今鎮(zhèn)原南部屬共國，北部屬彭國。
西周時期屬大原地。
彭戎國亡，周置大原。
周穆王曾出游豳地，遷羌戎于大原，包括今董志塬、鎮(zhèn)原等地，其中有義渠戎、彭盧戎、烏氐戎、郁郅戎、太原戎等，當時義渠戎勢力最強大。
西周后期，義渠戎建國，先后滅彭、盧、太原、郁郅等，鎮(zhèn)原屬義渠戎國。
戰(zhàn)國時期，秦惠文王十一年（前327）義渠國君為秦臣。
秦昭王三十五年（前272）秦滅義渠國，置北地郡，設義渠縣，轄今鎮(zhèn)原。
秦朝時，縣境屬北地郡朝那縣東部、彭陽縣西部及安武縣。
安武縣治在平泉鎮(zhèn)麻王村民樂組安武故城遺址，彭陽縣治在今太平鎮(zhèn)柳嘴村楊灣故城遺址。
縣轄鄉(xiāng)，鄉(xiāng)轄亭。
西漢時期，漢武帝元鼎三年（前114），由北地郡析置安定郡，轄21縣，其中臨涇、朝那、彭陽、撫夷、安武、安定等縣與今鎮(zhèn)原縣境有關。
臨涇縣（王莽改監(jiān)涇縣）從西漢至北周，縣治一直在今屯字鎮(zhèn)川口村川口組洪河南岸臨涇故城遺址，轄今鎮(zhèn)原縣屯字鎮(zhèn)、城關鎮(zhèn)、南川鄉(xiāng)、臨涇鄉(xiāng)等地及涇川縣北部。
朝那縣治在今寧夏自治區(qū)彭陽縣古城鄉(xiāng)境，其東部屬鎮(zhèn)原縣境。
彭陽縣治仍在今太平鎮(zhèn)柳嘴村楊灣故城遺址。
撫夷縣治在今新集鄉(xiāng)新莊村賀河組撫夷縣故城遺址，今鎮(zhèn)原北部屬其管轄。
安定縣治在今中原鄉(xiāng)原峰村安定故城遺址，鎮(zhèn)原西南部屬其管轄。
東漢時期，屬涼州刺史部安定郡朝那縣、臨涇縣、彭陽縣管劍б南�、安定县并入临泾县。临泾县治又为安定郡郡治。尤R蹺迥輳�111），羌族起兵內(nèi)侵，安定郡縣官民內(nèi)遷到美陽（今陜西武功境內(nèi)），永建四年（129）復歸臨涇。
永和六年（141），羌族再次起兵，郡縣官民再次內(nèi)遷扶風（今陜西興平境），后段颎、皇甫規(guī)破羌，官民陸續(xù)返回。
三國時期屬曹魏雍州安定郡臨涇縣、朝那縣管轄，臨涇縣治仍為安定郡治。
西晉時期，鎮(zhèn)原屬雍州安定郡臨涇縣、朝那縣管轄。
東晉十六國時期，鎮(zhèn)原均屬前趙、后趙、前秦、后秦、胡夏國5個割據(jù)政權的安定郡臨涇縣、朝那縣統(tǒng)轄。
南北朝時期，臨涇縣先后屬北魏、西魏、北周。
北魏時屬涇州安定郡臨涇縣、安武縣、朝那縣。
安武縣由臨涇縣析置；復置撫夷縣，屬涇州隴東郡，神龜元年（518）廢朝那縣。
公元406年萬俟丑奴舉兵稱帝，一度占據(jù)臨涇。
西魏時屬涇州安定郡臨涇縣及寧州彭陽縣管轄。
北周時廢臨涇縣，屬豳州西北地郡彭陽縣、安武縣統(tǒng)轄。
隋朝時，鎮(zhèn)原屬涇州安定郡湫谷縣和寧州北地郡彭原縣，安武縣、撫夷縣廢；設鄉(xiāng)、里，畿外25戶為里，百家為黨。
大業(yè)元年（605），在茹河北岸置湫谷縣，駐今鎮(zhèn)原縣城南逼水珠一帶湫谷城遺址，訛稱“滿洲城”“吐蕃城”。
大業(yè)十二年（616）廢湫谷縣名，恢復臨涇縣名。
唐朝時，屬涇州臨涇縣及寧州豐義縣，百戶為里，五里為鄉(xiāng)。
武德二年（619），彭原縣析置豐義縣，屬彭州，開元八年（720），改屬涇州，天寶元年（742）改屬寧州，縣治在太平鎮(zhèn)上陳村井城家彭陽故城遺址。
大歷元年（766），吐蕃攻占平高，節(jié)度使馬璘表置行原州于靈臺縣百里城。
貞元三年（787），韓游瓌入朝請筑豐義城（今鎮(zhèn)原太平上城村）。
貞元十九年（公元803），行原州遷治平?jīng)觥?/p>
唐憲宗元和三年（808），行原州遷治臨涇，臨涇縣亦自涇州劃歸原州。
涇原節(jié)度使段祐筑新臨涇城，城址在今縣城西尤坪組臨涇古城遺址，悍將郝玭鎮(zhèn)守，從此吐蕃不過臨涇。
大中三年（849），唐軍收復關隴，原州治遷平高（今固原）。
廣明元年（880），吐蕃又占領平高，原州遷治臨涇。
五代十國時期，今鎮(zhèn)原先后屬5個割據(jù)政權后梁、后唐、后晉、后漢、后周管轄，均屬彰義節(jié)度使原州及寧州豐義縣西部。
原州領臨涇縣，州縣同治，駐今縣城西蓮池村尤坪組。
北宋時，鎮(zhèn)原屬原州臨涇縣及寧州豐義縣，實行保甲制度。
太平興國元年（976），改豐義縣為彭陽縣，縣治仍在太平鎮(zhèn)上陳村井城家彭陽故城遺址。
至道三年（997），彭陽縣從寧州劃歸原州。
原州領臨涇、彭陽2縣，新城、柳泉（今方山鄉(xiāng)柳州古城）2鎮(zhèn)，靖安、綏寧、鐵原、西壕、開邊、平安6寨。
金天德二年（1150），金占領原州，仍領臨涇、彭陽2縣，轄蕭鎮(zhèn)（今肖金）、柳泉、新城3鎮(zhèn)，管綏寧、平安、靖安、開邊、西壕5寨。
金哀宗正大元年（1224），蒙古占領原州。
蒙古至元七年（1270），例并州縣，將鎮(zhèn)戎州與原州合并為鎮(zhèn)原州，治臨涇，領臨涇、彭陽、東山、三川4縣，管15寨，今鎮(zhèn)原境內(nèi)有臨涇、彭陽、三川3縣和靖安、綏寧、西壕、開邊、平安、新城6寨。
三川縣治今廟渠鄉(xiāng)常儉村寺莊坪組古城遺址。
元至順元年（1330），鎮(zhèn)原州西北部析東山縣及三川縣西部置開成州，臨涇縣、彭陽縣及三川縣東部屬鎮(zhèn)原州，廢臨涇縣、彭陽縣歸州。
元順帝至正二十一年（1361），李思齊在原州城東水蔭溝以下筑新鎮(zhèn)原州城，即今鎮(zhèn)原縣城，城墻東西北今存，南墻已毀。
元世祖至元二十三年（1283）忽必烈設陜西行省，鎮(zhèn)原州屬陜西行省鞏昌都總帥府。
明洪武二年（1369），明軍占領鎮(zhèn)原州，降為鎮(zhèn)原縣，初屬鞏昌總帥府，后屬平?jīng)龈�，實行里甲制度�?10戶為里，10戶為甲。
萬歷以前劃分為20隼錚叢誄牽ń癯槍卣潁�、色I鰨ń窨噠潁�、石贩wń衩砬�、马渠霞偐、遥相崹今郭原、武沟霞偐、显圣（今骑湭南、中原北）、恤敔卡今恤敻[紓�、麦讬穴今临泾雾^浚�、原递彣今临泾东部、屯字陛吙）、骑湭（今骑湭諠}⒑系潰ń裰性�、五泉（今防U較紓⑺停ń裥そ鷲潁�、聺湾（今西峰显圣）、雄武（揭d閑は紓⑹劍ń褳妥終蚰喜浚�、彭阳（今太苾e喜�、砷eけ輩浚�、西呵Gń衩習誘潁�、堡宁（今袖洴霞偐、石泉（今太平镇西陛吙）、横簷穴今南川霞偐。万历十妮��1582），裁撤上作、新城、麥子、雙屯4個里，全縣為16個里，將石佛改為玉佛，石泉改為碧泉。
崇禎元年（1628），將16個里并為10個里，里下設甲。
清初沿明制。
康熙八年（公元1669），析陜西省慶陽、平?jīng)�、鞏昌、臨洮4府，復置甘肅布政使司，鎮(zhèn)原縣屬平?jīng)龈?/p>
全縣劃為大豐、舒長、樂生、廣積4里，大豐里轄明在城、麥子、原店、上作、橫河5里；舒長里轄明平泉、遙現(xiàn)、合道、新城、顯圣5里，設平泉鎮(zhèn)、新城鎮(zhèn)、瓦窯坡鎮(zhèn)；樂生里轄明石窠、馬村、彭陽、雙屯、雄武5里，設肖金鎮(zhèn)、屯字鎮(zhèn)；廣積里轄明五泉、石泉、堡寧、西壕、石佛5里，設馬渠塬鎮(zhèn)、孟壩寺鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)。
每里10甲，共40甲。
雍正五年（1727），因軍地坐落零星，管轄不便，就近歸屬，將平?jīng)鲂l(wèi)東路、西路、南路、前所、左所（即閻、杜寨及開邊等地）劃歸鎮(zhèn)原，增設衛(wèi)所里，全縣即為5個里。
乾隆四十二年（1777），改屬涇州管轄。
民國初，鎮(zhèn)原縣先后屬平慶涇固化道、隴東道和涇原道，縣域行政區(qū)劃仍循清舊置。
1926年，直屬甘肅省政府。
1928年，設甘肅省第三區(qū)西峰專員公署，鎮(zhèn)原改屬之，取消里置稱，將原縣城直管村莊劃為第一區(qū)，轄17個村259個莊；屯字為第二區(qū)，轄9個村68個莊；肖金、太平為第三區(qū)，轄9個村60個莊；孟壩、馬渠為第四區(qū)，轄13個村250個莊；新城、平泉、中原為第五區(qū)，轄18個村162個莊。
縣下雖設區(qū)，但仍保持原各鎮(zhèn)建制，未設區(qū)的仍稱鎮(zhèn)，后在縣城設臨涇鎮(zhèn)，全縣共9鎮(zhèn)。
二十六年春，三岔區(qū)蘇維埃政府與國民黨鎮(zhèn)原縣政府進行談判協(xié)商，達成一致意見，將馬渠鎮(zhèn)劃分為東西兩部分，東邊仍為馬渠鎮(zhèn)公所管轄，西邊歸三岔區(qū)管轄。
二十九年三月，以交口河為界，南北分治。
南為國民黨政府統(tǒng)轄，縣治在今鎮(zhèn)原縣城，在原有鎮(zhèn)建制基礎上，增設8個鄉(xiāng)，即寇家廟設永安鄉(xiāng)（今臨涇鄉(xiāng)），南川設永定鄉(xiāng)，開邊設開邊鄉(xiāng)，上肖設永樂鄉(xiāng)，疙瘩王村設永康鄉(xiāng)，顯圣廟設永綏鄉(xiāng)（今西峰區(qū)顯勝鄉(xiāng)），上劉家設永和鄉(xiāng)（今屬西峰區(qū)肖金鎮(zhèn)），黨張設什戶鄉(xiāng)（今涇川縣黨原鄉(xiāng)）。
北為共產(chǎn)黨管轄，成立陜甘寧邊區(qū)鎮(zhèn)原縣政府（隸屬隴東分區(qū)），初駐馬渠，五月移駐孟壩鎮(zhèn)，轄一區(qū)（孟壩）、二區(qū)（柳州）、三區(qū)（石佛）、四區(qū)（馬渠）五區(qū)（新集）5個區(qū)。
三十一年，曲子縣三岔區(qū)劃歸鎮(zhèn)原縣，為六區(qū)。
三十四年后，共產(chǎn)黨轄區(qū)擴增4個區(qū)，即王寨自治區(qū)，原屬慶陽縣，群眾自發(fā)投奔邊區(qū)鎮(zhèn)原縣，轄今新集鄉(xiāng)王寨、岳莊、高崖畔村一帶；太平游擊區(qū)，轄今太平鎮(zhèn)蘭家廟以西至孟壩界；交口河自治區(qū)，轄今開邊鎮(zhèn)白家山、古城、武溝鄉(xiāng)惠大莊和廟渠鄉(xiāng)文夏、慕塬、黎明一帶；萬安游擊區(qū)，轄今固原市彭陽縣東北與三岔、殷家城交界地帶。
解放區(qū)共轄7區(qū)45鄉(xiāng)。
1949年10月，鎮(zhèn)原縣隸屬甘肅省慶陽專員公署（駐西峰）。
1950年1月，將馬渠區(qū)并入三岔、開邊區(qū)，平泉區(qū)并入新城區(qū)，城市區(qū)并入臨涇區(qū)，全縣轄10個區(qū)98個鄉(xiāng)。
1953年1月，恢復馬渠、城市、平泉3個區(qū)，從屯字區(qū)析出上肖區(qū)，全縣為14個區(qū)110個鄉(xiāng)。
1955年10月，慶陽、平?jīng)龊鲜�，�?zhèn)原歸平?jīng)鰧T公署。
1956年，將臨⑸閑�、太平、马渠、骑��5個區(qū)改為基點鄉(xiāng)，由縣直管，全縣有9個區(qū)、5個基點鄉(xiāng)、57個區(qū)轄鄉(xiāng)。
1958年3月，撤銷9個區(qū)5個基點鄉(xiāng)，全縣劃為37個鄉(xiāng)，年底公社恢復原名稱。
10月，將肖金公社劃給慶陽縣。
1959年5月成立馬渠公社，全縣共有10個公社，轄56個大隊340個生產(chǎn)隊。
1960年底慶、平分署，屬慶陽地區(qū)行政公署。
1961年6月，公社由10個劃分為32個，1985年7月，城關、屯字、平泉、孟壩、三岔5鄉(xiāng)改鎮(zhèn)。
2002年慶陽市成立，鎮(zhèn)原歸屬之。
6月，太平、開邊撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)。
2004年12月，撤銷彭陽鄉(xiāng)，彭陽村并入上城村，何灣、上城、柳嘴3個村并入太平鎮(zhèn)，石崖村并入上肖鄉(xiāng)，閻溝、建華村并入屯字鎮(zhèn)；曙光鄉(xiāng)并入屯字鎮(zhèn)，小峴鄉(xiāng)并入新城鄉(xiāng)，王寨鄉(xiāng)并入新集鄉(xiāng)，湫池鄉(xiāng)并入平泉鎮(zhèn)。
至此，全縣轄7個鎮(zhèn)12個鄉(xiāng)215個村1991個組。
2010年，全縣轄7個鎮(zhèn)12個鄉(xiāng)5個社區(qū)215個村1991個組。
2018年，全縣轄10個鎮(zhèn)9個鄉(xiāng)5個社區(qū)215個村1991個組。
2022年全縣轄13鎮(zhèn)6鄉(xiāng)，5個城市社區(qū)，215個村，1991個村民小組。