柳河縣地域最早為肅慎族居住地。

戰國時屬燕國領地。

秦時為遼東所屬。

漢武帝時為玄菟郡轄地。

漢末，扶余族興起，建立高句麗地方政權，柳河之地為其轄境。

唐朝時，隸于安東都護府。

渤海時，一部分屬渤海鴨綠府正州，一部分屬長嶺府河州。

遼時，隸屬東京道。

金時，隸屬咸平路咸平府。

元朝時，隸屬遼陽行中書省開元路咸平府。

明朝時，隸屬建州衛。

清朝入主中原后為盛京將軍轄地，清初為盛京圍場中的鮮圍場，屬封禁重地，設兵巡守，不準入境拓墾、打柴、放牧，只許為皇家采掘參茸、山珍、獵牲等做為“貢鮮”。

咸豐年間，因流民進入私墾，已漸弛禁。

同治十二年（1873年）起，經盛京將軍崇實奏準，在本境設地局，丈放荒地，招民開墾，從此，正式開禁，流民漸增，從事農耕。

光緒三年（1877年）設通化縣，本境屬其北境養字路共20保。

光緒四年（1878年）設柳樹河子分防，置縣丞缺，強令圍場內的墾戶，遷往一統河和三統河兩岸，加速了柳河地域的開發。

光緒二十八年七月一日（1902年8月4日），設柳河縣。

因縣治所駐柳河鎮（城東有一條河叫柳樹河，取名柳河鎮）故名柳河縣。

將南龍崗山以北，原通化縣屬北境養字路共20保轄地，劃歸柳河縣領屬。

隸屬海龍府。

光緒三十三年（1907年），柳河縣隸屬奉天省海龍府。

宣統元年（1909年），隸屬奉天省東邊道海龍府。

民國2年（1913年），隸屬奉天省東邊道。

民國9年（1920年），直屬奉天省。

民國20年（1931年）“九一八”事變后，東北淪為日本帝國主義殖民地。

日偽政權成立后，偽柳河縣隸屬偽奉天省。

民國26年（1937年），改屬偽通化省，直至日偽政權垮臺。

民國34年（1945年）10月15日，成立柳河縣民主政府。

隸屬安東省通化專員公署。

民國35年（1946年）5月18日，柳河縣改屬遼寧省通化專員公署。

7月21日，改為遼寧省第四專員公署所屬。

10月14日，國民黨軍隊占領柳河縣城后，成立柳河縣政府。

歸國民黨的安東省管轄。

柳河縣民主政府轉移到山區開展游擊活動，仍屬遼寧省第四專員公署。

民國36年（1947年）2月28日，東北民主聯軍收復柳河縣城，縣民主政府從游擊區遷回柳河鎮。

仍屬遼寧省第四專員公署。

7月20日，歸安東省直轄。

民國37年（1948年）9月4日，改屬安東省通化行政督察專員公署。

民國38年（1949年）5月18日，劃歸遼東省通化行政督察專員公署管轄。

1952年6月，歸遼東省直轄。

1954年8月24日，劃歸吉林省通化地區行政公署管轄。

1985年4月13日，改屬吉林省梅河口市。

1986年1月，改屬通化市。