秦属钜鹿郡。
西汉高祖五年(前202年),县境内置武邑、观津、东昌三县。
东汉安帝延光元年(122年)废东昌县,地入武邑县。
西晋时置武邑国,领武邑、武遂、观津三县。惠帝时国除。
东晋元帝太兴二年(319年)置武邑郡,领武邑、武强、武遂、观津、阜城五县。
南北朝神瑞二年(415年),武强县并入武邑县。
太和十八年(494年),分武邑县,复置武强县。
北齐天保七年(556年),撤武邑郡、县,属冀州。
北魏神光二年,武强县并入武邑县。
隋开皇六年(586年),废观津县入武邑县。
开皇十六年(596年),分武邑、信都、下博三县地置衡水县,武邑西南部划入衡水县。同年,武强县置昌亭县。
大业三年(607年),废昌亭县入武邑县。
唐武德四年(621年),武邑县置昌亭县、观津县。
贞观元年(627年),废昌亭县、观津县,地入武邑县。
此后,历经宋、金、元、明、清五朝,武邑境域没有大的变动。
自唐至清,武邑县皆属冀州。
民国年间,武邑先属直隶省冀州,后改属大名道。
1938年,建立武邑县抗日民主政府,属冀南区,1949年8月属河北省衡水专区,1952年11月划归石家庄专区。
1958年12月,撤销武邑县并入衡水县。
1962年3月,复置武邑县,同年6月复置衡水专区,武邑县还属之。
1970年,衡水专区改为衡水地区,武邑县仍属之。
1996年,衡水撤地建市,武邑仍属之,至今。