遠在唐虞時代就有人類居住。
光緒八年（1882）開始在燒鍋甸子設巡檢，隸屬賓州。
光緒二十九年（1903）始設縣治，稱長壽縣。
1914年，因與四川省長壽縣重名，改為同賓縣。
1929年改稱延壽縣。
日偽時期，屬吉林省管轄；偽新省制實施時，改為濱江省管轄。
1945年10月，延壽建立民主政府。
1946年延壽縣歸松江省管轄。
1947年7月,延壽縣劃為省軍區直屬，省政府遷入延壽縣。
1954年，黑、松兩省合并，歸屬黑龍江省。
1955年延壽縣人民政府委員會改名為延壽縣人民委員會。
1956年，延壽縣劃歸牡丹江行署管轄。
1970年2月，延壽縣由牡丹江地區劃歸松花江地區。
1996年，松花江地區與哈爾濱市合并，延壽縣隸屬哈爾濱市管轄。