涇川歷史悠久，舊石器時代早期境內就有人類生息繁衍。

商代建有阮、共國，西漢元鼎三年(114)置安定縣，后秦置雍州，北魏置涇州；唐至德元年改名保定縣。

涇州屬慶原路，金世宗大定七年（1167），改保定縣為涇川縣，意為涇水之川；元光二年（1223），遷州治于長武（今涇川涇明長武城），不久又遷回涇川。

涇州領涇川、長武、良原、靈臺4縣；元初涇州初屬都元帥府，曾在涇州立總司，轄邠州，后屬鞏昌總帥府，忽必烈至元八年（1271），靈臺并入涇川，至元十一年（1274），長武縣并入涇川，復靈臺縣，將良原縣并入靈臺，至元二十三年（1286），涇川改屬陜西行中書省平涼府，至元二十七年（1290），涇州改為直隸州，領涇川、靈臺2縣；明太祖洪武三年（1370），涇州降為散州，屬平涼府，撤涇川縣，縣事由州直理，由于洪水沖毀涇州城，州衙由水泉寺古城遷至涇河南的皇甫店，即今縣城，洪武九年（1376），涇州屬陜西承宣布政使司平涼府，領靈臺1縣；清康熙三年（1664），分陜西布政使司為左、右布政使司，右布政使司領平涼、慶陽、臨洮、鞏昌四府，乾隆六年（1667），右布政使司改為鞏昌布政使司，次年又改為甘肅布政使司，治所由鞏昌移至蘭州，涇州屬甘肅布政使司平涼府，乾隆四十二年（1777），涇州升為省直隸州，領靈臺、鎮原、崇信3縣；1913年，涇州改名涇縣，屬涇原道，次年復名涇川縣延用至今。