先秦時期，分屬胡子國、州來國地、后屬楚地；秦，分屬汝陰、下蔡縣地；漢，析置城父、山桑縣；南北朝時期，南宋將城父縣并入浚儀、北魏于山桑縣地置渦陽縣；隋，復置城父、山桑縣；唐天寶元年（742）改山桑縣為蒙城縣；明洪武中，城父縣入亳州，下蔡縣入壽州；清雍正十一年（1733），置鳳臺縣。

雍正十三年（1735），置阜陽縣。

同治三年（1864），置渦陽縣；民國，依清制；1964年10月31日，從阜陽、渦陽、蒙城、鳳臺四縣劃出部分地區設置利辛縣。

1965年5月1日，組建利辛縣人民委員會，析阜陽縣王人、王市、馬店、胡集4區，析渦陽縣閻集、江集、張村3區，析鳳臺縣闞疃、展溝2區，析蒙城縣望疃區，共10個區組成利辛縣轄區。

1969年撤銷10個區和54個公社，設20個大公社。

1975年設區劃社，置12個區、51個公社。

1981年成立利辛縣人民政府。

1983年政社分開，恢復鄉、村建制，58個公社全部改稱鄉，設立鄉人民政府。

1985年廢柳東鄉，置張村鎮，隸屬張村區，廢闞疃鄉，置闞疃鎮，隸屬闞疃區，廢西潘樓鄉，置西潘樓鎮，隸屬西潘樓區。

1992年撤區并鄉，轄19鎮、7鄉。

2000年，成立亳州地級市，利辛劃歸亳州市管轄。

至2020年，利辛縣下轄20個鎮、3個鄉。