夏商（前21～前11世紀）屬雍州域。
《尚書·禹貢》載“黑水西河惟雍州”（今寶雞地區及甘肅南部），建有姜氏城、姜姓國和黃帝后世所建的陳國。
商末，為周之虢國，姬姓，系文王胞弟虢仲封地，為區分地處河南萓陽的東虢故世稱西虢。
西周（前11世紀～前771）為西周王畿之地。
今境內磻溪一帶為井封國，金陵河以西至陵原一帶（中心在清澗河兩岸臺地）為國，賈村原及千陽縣南部一帶為夨（讀cè）國，渭河南至散關一帶為周臣散宜生之散國。
春秋戰國（前770～前221）西周亡，平王東遷，支族仍留原地，稱為小虢，故城在今虢鎮。
秦襄公因護送平王東遷有功，被封為諸侯，賜岐以西之地。
秦襄公十二年（前766），襄公率兵自隴西伐戎，至岐而死。
其子秦文公四年（前762），遷都汧渭之會（今千河鎮魏家崖村一帶），十六年（前750）大勝戎人，擴地至岐。
秦寧公二年（前714），東遷，都平陽邑（今太公廟村東關街道辦事處一帶）。
秦武公十一年（前687）滅小虢，置虢縣。
秦孝公時（前361）設陳倉縣（縣治在今寶雞市東長樂原上），以陳倉山（今雞峰山）得名。
秦（前221～前207）秦始皇統一六國后，廢封國，行郡縣制。
虢縣、陳倉縣屬以國都咸陽為中心的內史領轄。
楚漢相爭初年，屬雍國。
西漢（前206～公元25）屬中地；高祖九年（前198），恢復內史，虢縣屬之。
武帝太初元年（前104），改右內史為右扶風，治所長安，領21縣，虢縣屬之。
本境西部為郁夷縣地，中部仍為陳倉縣地，二縣俱屬右扶風。
西漢，轄區屬扶風郡，治所移槐里縣（在今興平市東南），轄雍、陳倉、汧等縣。
東漢（公元25～220）廢虢縣，轄地并入雍縣（縣治在今鳳翔縣南）；郁夷縣亦廢入汧縣（縣治在今隴縣東南）。
本境東部、中部、西部分屬雍縣、陳倉縣、汧縣。
三國（220～280）政區與東漢同，屬曹魏轄十二州之雍州扶風郡。
西晉（280～316）咸寧四年（278）于本境東置剻城縣，屬始平郡，不久廢入陳倉縣。
本境仍為雍州扶風郡之雍縣、陳倉、汧縣轄地。
扶風郡治所移池陽（縣治在今涇陽縣東南）。
東晉、十六國（317～420）咸和六年（331）廢陳倉縣，轄地分別并入雍縣、汧縣。
東晉永和七年（351），苻健在長安稱天王、大單于，國號大秦（史稱前秦），于三交城（今渭濱區晁峪鄉坊塘村）設武都郡。
前秦甘露元年（359），于境內設宛川縣，武都郡治所置此。
南北朝（420～589）孝明帝時于南由谷口置南由縣，因南由古道為名，故城在今境西之香泉鎮。
北魏太延二年（436），遷武都郡于古虢城，即今虢鎮。
太平真君六年（445），于本境東之平陽設平陽縣，故城在今陽平鎮。
苑川、南由、平陽三縣屬武都郡轄。
孝昌二年（526），在本境西北長蛇鎮（今縣功鎮附近）設長蛇縣，屬東秦州隴東郡轄。
西魏大統十三年（547）于古虢城設洛邑縣；撤銷南由縣，其地并入長蛇縣；平陽縣改名郿城縣，遷縣治至舊眉縣城。
大統十五年（549），遷宛川縣于陳倉故城，改名陳倉縣，屬岐州武都郡轄。
北周天和四年（569），撤陳倉縣，轄地并入洛邑縣，屬岐州武都郡轄。
大象二年（580），復設南由縣。
長蛇、南由兩縣屬隴州隴東郡領轄。
隋（581～618）開皇三年（583）撤銷長蛇縣，并入南由縣，其后分出復設長蛇縣。
十八年（598），取縣西吳山之名，長蛇縣改稱吳山縣。
同年，分洛邑縣西部復設陳倉縣。
大業三年（607），洛邑縣改稱虢縣。
虢縣、陳倉縣、吳山縣、南由縣均屬扶風郡轄。
大業九年（613）縣治遷入留谷城（今寶雞市區）。
唐（618～907）武德元年（618）分南由縣東部設長蛇縣，貞觀元年（627）改為吳山縣，上元二年（761）改為華山縣，不久又復稱吳山縣。
元和三年（808），撤南由縣，轄地并入吳山縣。
貞觀七年（633），虢縣并入岐山縣，天授二年（691）分岐山縣地復設虢縣。
至德二年（757），以陳倉山有“雞鳴之祥瑞”，改陳倉縣為寶雞縣。
唐時，虢縣、寶雞縣屬鳳翔府轄；吳山縣、南由縣屬隴州轄。
五代十國（907～960）今陜西境內秦嶺以北屬梁、唐、晉、漢、周五國。
唐天祐四年（907），李茂貞開岐王府。
后唐同光二年（924），李茂貞向后唐稱臣，改封為秦王。
時，虢縣、寶雞縣屬鳳翔府轄，吳山縣屬隴州轄。
北宋（960～1127）開寶二年（969）分吳山縣西部地設隴安縣，以境內隴安關得名，縣治即原南由縣。
虢縣、寶雞縣屬秦鳳路鳳翔府轄；吳山縣、隴安縣屬秦鳳路隴州轄。
南宋、金（1127～1234）隴安縣、吳山縣曾并人汧源縣（今隴縣）；大定二十七年（1187），吳山縣分出復設；太和八年（1208）隴安縣分出復設，吳、隴二縣屬鳳翔路隴州轄。
虢縣、寶雞縣屬鳳翔路鳳翔府轄。
元（1271～1368）元世祖至元年間（1264-1294），廢虢縣，降為鎮，并入寶雞縣，直屬陜西行中書省鳳翔府轄；廢吳山、隴安二縣，并入汧源縣，屬鳳翔路隴州轄。
明（1368～1644）寶雞縣屬陜西承宣布政使司鳳翔府轄。
清（1644～1911）寶雞縣屬陜西省鳳邠道鳳翔府轄。
民國（1912～1949.9）寶雞縣屬陜西省關中道轄。
二十二年（1933），撤銷道一級設置，寶雞縣直隸陜西省轄。
1938年，寶雞縣屬陜西省第九區督察專員公署轄。
1941年2月，第九行政督察區專員公署由鳳翔遷駐寶雞縣城（今寶雞市西關）。
1948年4月26日，中國人民解放軍西北野戰軍首次解放寶雞縣城，西府分區行政專員公署批準設立寶雞縣民主政府。
1949年5月20日，陜甘寧邊區政府批準成立寶雞市人民政府，轄渭濱、新市、縣城、十里鋪、虢鎮、蔡家坡等六區，市政府設在寶雞縣城。
同時批準成立寶雞縣人民政府。
1949年7月14日，寶雞縣城再次解放，市縣分設。
7月16日，縣人民政府遷至石羊廟底店堡，9月5日又移駐虢鎮。
11月5日，虢鎮正式劃歸寶雞縣。
中華人民共和國（1949.10起）新中國成立之初，寶雞縣屬陜甘寧邊區寶雞分區管轄。
1950年1月1日，陜甘寧邊區寶雞分區劃歸陜西省轄，改稱陜西省寶雞分區，寶雞縣屬寶雞分區轄。
10月11日，陜西省寶雞分區改名寶雞專區，寶雞縣屬寶雞專區轄。
1956年10月1日，寶雞專區撤銷，寶雞縣屬陜西省直轄。
1958年12月27日，撤銷寶雞縣，并入寶雞市。
1961年9月10日，復設寶雞專區、寶雞縣，將原寶雞市虢鎮、縣功、坪頭3公社（縣團級）和益門公社（縣團級）甘峪管理區劃歸寶雞縣。
寶雞縣仍屬寶雞專區轄。
1969年10月1日，寶雞專區更名寶雞地區，寶雞縣屬寶雞地區轄。
1971年12月28日，撤銷寶雞地區，轄區劃歸寶雞市，寶雞縣屬寶雞市轄。
1979年3月1日，恢復寶雞地區，寶雞縣屬寶雞地區轄。
1980年8月1日，寶雞地區與寶雞市合并，設省轄寶雞市領導縣、區體制，寶雞縣歸寶雞市轄。
時寶雞縣轄2區、7鎮、31鄉，分別是坪頭區、縣功區；虢鎮鎮、馬營鎮、天王鎮、賈村鎮、坪頭鎮、拓石鎮、縣功鎮；陽平鄉、寧王鄉、楊家溝鄉、千河鄉、石羊廟鄉、八魚鄉、清溪鄉、磻溪鄉、釣渭鄉、蜀倉鄉、慕儀鄉、周原鄉、蟠龍鄉、橋鎮鄉、雙白楊鄉、新街鄉、上王鄉、金河鄉、陵原鄉、硤石鄉、六川河鄉、甘峪鄉、晁峪鄉、固川鄉、新民鄉、香泉鄉、赤沙鄉、顏家河鄉、通洞鄉、胡店鄉、鳳閣嶺鄉。
1987年11月17日，馬營鎮劃歸寶雞市渭濱區。
1988年8月4日，撤銷坪頭、縣功兩區，設立寶雞縣西部山區建設委員會（簡稱“西山建委”），址設原縣功區（位于縣功鎮）。
2003年3月1日，經國務院批準，撤銷陜西省寶雞縣，設立寶雞市陳倉區。
將原寶雞縣的金河鄉、陵原鄉、硤石鄉、蟠龍鎮劃歸寶雞市金臺區管轄，晁峪鄉、八魚鎮劃歸寶雞市渭濱區管轄。
陳倉區委、區政府駐地虢鎮。
2005年10月14日，市委、市政府決定，在保持西部山區行政區劃不變的情況下，成立寶雞市西山工委和建委，全面負責西山8鎮經濟社會發展工作。
2011年7月11日，省民政廳批準，撤銷虢鎮建制，分設虢鎮、東關、千渭3個街道辦事處。
2016年12月30日，陳倉區政府批準撤銷了79個村。
2018年4月8日，陳倉區政府批準撤銷了33個村。
截止2018年底，全區共轄18個街、鎮，218個行政村和17個社區。