陵川历史悠久，人杰地灵。塔水河遗址、西瑶泉遗址出土的文物表明早在2.6万年前旧时期晚期人类就在此居住.塔水河遗址位于今陵川夺火乡塔水河畔，1985年出土了一个六龄童头盖骨化石及大量哺乳类动物化石、石制品、灰烬层、烧骨、破碎骨片等。
陶唐时代，尧分天下为九州，属冀州之域，陵川地区是尧舜两个部落的地盘。
舜建虞朝，舜帝继承尧制，肇启天下为十二州，此属冀州。
夏商两代，均为冀州所领，且属于 “王畿”之地。
西周初期，陵川地区属于晋国的封邑。后为北狄所据，至春秋中期复为晋有。周威烈王二十三年（前403年），韩、赵、魏被正式册命诸侯，三分晋地，陵川地区当时隶属于韩。周赧王五十三年（前262年），秦将白起伐赵，上党太守冯亭为了联赵抗秦，即以17城归赵，陵川地区为赵所有。周赧王五十五年（前260年），长平大战后，陵川地区归于秦国。
秦始皇二十六年（前221年），秦统一天下，推行郡县制，陵川地区属上党郡。
西汉初期，汉武帝始置并州，领上党、雁门、河东等郡，陵川地区划归上党郡泫氏县。
东汉大致沿用西汉旧制。
三国时期，陵川地区属曹魏。
西晋政权建立后，泫氏县仍属并州上党郡。晋光熙元年（306年），陵川地区为北汉领土。晋永嘉五年（311年），刘渊族人刘翟攻陷长安，北汉之平阳以东地区皆归羯人石勒，陵川地区也在其内。
东晋大兴二年（319年），石勒建赵国于邯郸，史称后赵，陵川地区属后赵。东晋孝武十一年（383年），西燕慕容永称帝，始置建兴郡（郡治阳阿城），陵川地区属建兴郡，称泫氏县。
北魏永安二年（529年）罢建兴郡为建州，领高都、安平、长平、泰宁四郡。由原泫氏县分置平高县，二县都隶属建州长平郡，郡治设于泫氏。陵川地区当时划归平高县。北齐末，改平高县为高平县，并把泫氏县并入。
北周灭北齐后，于周建德三年（574年）并高都、长平二郡置高平郡，属建州，陵川地区为建州高平郡所辖。
隋开皇三年（583年），废天下郡，改建州为泽州。隋开皇十六年（596年），划高平县东之一始部置陵川县。陵川立县不久，于隋大业三年（607年）又废州改郡，泽州改置为长平郡，陵川属长平郡。隋义宁元年（617年），长平郡复改为泽州。
唐武德元年（618年），分泽州为盖、建、泽三州。于高平置盖州，领高平、丹川、陵川、盖城等四县。其中的盖城县为设置盖州的同时，在陵川境内西南部新置县，其范围大部在陵川，包括高平、丹川两县接近陵川边境的一些地方。盖城县治在今陵川西南21.5公里的盖城村。唐武德六年（624年）建州废入盖州。武德九年，并废丹川、盖城两县。原盖城县所领的地区，分别划归陵川和高平二县。
唐贞观元年（627年），盖州废入泽州，全国分为10道，泽州陵川县属河东道所辖，州治由端氏迁回晋城。
唐天保元年（742年），泽州改高平郡，陵川县属高平郡所辖。唐乾元元年（758年），高平郡复为泽州，陵川县复属泽州。
五代十国时期，陵川沿革时有变更。唐末属泽州、隶昭义节度、河阳节度等。后晋属泽州、昭义军。当时因梁、晋时常争夺泽州，陵川县时属梁，时属晋，时属时间都不长久。
宋太宗时，划全国州郡为15路，陵川归河东路泽州（或称高平郡）所领。
金天会五年（1128年），泽州改南泽州，陵川属南泽州，金天德三年（1151年），复为泽州，陵川县属之。
金元光二年（1224年），升泽州为忠昌军节度，陵川属忠昌军节度。
元纪祖中统元年（1260年），置泽州司侯司。陵川县隶泽州司侯司，属河东山西道，为腹里。元代确立行省制度后，陵川仍隶泽州司侯司，属中书省平阳路。元大德九年（1305年）改属中书省晋宁路。
明洪武二年（1369年），改泽州直隶州，直属于山西布政使冀宁道，陵川县隶属于泽州直隶州。
清雍正六年（1728年），改泽州府，陵川为山西省泽州府所辖凤台、高平、阳城、陵川、沁水等5县之一，直至清末未变。
民国三年后，撤销泽州府。山西分为雁门、河东、冀宁3道。陵川属山西省冀宁道管辖。民国二十三年（1934年）裁道，实行省、县二级制，陵川又直接归山西省政府辖领。民国二十六年（1937年）抗日战争爆发，山西实行专署建制之后，陵川属山西省第五行政督察专员公署管辖。该专署原为阎锡山所辖政权机构，不久变为共产党领导抗日民族统一战线的行政机构。阎锡山发动“十二月事变”爆发后，陵川成了国民党晋东南和豫北一带的活动中心。国民党在其所占领的地区，设立了军区设计委员会。民国三十二年（1943年），日军侵占陵川后，把陵川划归上党道。1943年，太行抗日根据地为适应抗战形势需要，在原陵川和高平两县边境划出一部分，设立陵高县。民国三十四年（1945年），陵川全境解放，太行解放区日益扩大，行政区划作了新的调整，废陵高县，恢复民国三十二年（1943年）以前的建置。1945年12月，属太行第四专区。辖7县1市（除陵川之外其余都在豫北），专区初驻沁阳紫陵镇，后移焦作。民国三十五年（1946年）10月，人民解放军主动撤出焦作之后，一度迁至陵川盖城。民国三十七年（1948年）下半年，撤销边区建制，成立华北人民政府之后，陵川划归太行第三专区。专区所辖各县在原晋东南地区。
1949年10月，新中国成立之后，撤销太行行署，恢复原山西省建制，陵川归属山西省第三专区。
1958年省府调整行政区划，改为晋东南专区，陵川仍归其属。1958年11月，于原陵川地区设陵川联社。
1959年2月，改为陵川公社。1959年7月20日，陵川县恢复原建制。
1985年晋东南地区撤销，陵川归晋城市管辖。 2001年，调整陵川县乡镇行政区划，由5镇13乡调整为9镇3乡，乡镇平均人口2.09万人，平均面积146.43平方千米：撤销曹庄乡、城关镇，合并设立崇文镇。撤销丈河乡、附城镇，合并设立新的附城镇。撤销侯庄乡、潞城乡，合并设立潞城镇。撤销横水河乡、马圪当乡，合并设立新的马圪当乡。撤销马武寨、古郊乡，合并设立新的古郊乡。撤销冶头乡、六泉乡，合并设立新的六泉乡。撤销杨村乡，设立杨村镇。原礼义镇、平城镇、西河底镇、秦家庄镇、夺火乡镇建制保持不变。
2012年，陵川县辖7镇5乡，410个行政村，1312个自然村，总户数量级61729户，其中农户57903户，总人口25万人，其中农业人口22.6万。 2013年，陵川县 全年农作物播种面积22534公顷，其中，粮食种植面积20882公顷，比2012年减少310公顷。粮食种植面积中，玉米种植面积17399公顷，小麦种植面积278公顷。 2013年，陵川县全年粮食总产量11.83万吨，比2012年减产3.43%；其中，夏粮产量791吨，比2012年减产24.5%；秋粮11.75万吨，比2012年减产3.3%。2013年，陵川县全年油料产量1011吨，比2012年增产0.8%；药材产量3289吨，比2012年增产52.8%；水果产量2137吨，比2012年减产46.1%；蔬菜产量31480吨，比2012年增产2.55%。 2013年，陵川县全年肉类总产11923吨，比2012年增长36.8%。其中，猪肉产量10345吨，比2012年增长39.2%；牛肉产量88吨，比2012年下降44%；羊肉产量669吨，比2012年增长25.7%。2013年年末生冀州市农机二手市场猪存栏96595头，比2012年增长4.1%；生猪出栏116085头，比2012年增长13.9%。2013年年末牛存栏235头，比2012年下降75.2%；牛出栏155头，比2012年下降86.1%。2013年年末羊存栏59453只，比2012年增长18.4%；羊出栏49863只，比2012年增长40.5%。2012年年末禽存栏67.51万只，比2012年增长4.1%；禽出栏56.76万只，比2012年增长44%。2013年全年禽肉产量822吨，比2012年增长39%；兔肉产量95吨，比2012年增长69.6%；禽蛋总产量8099吨，比2012年增长37.8%；蚕茧总产量84吨，比2012年下降27%。
2013年年末，陵川县全县森林面积133万亩，森林覆盖率达52.07%。2013年全年木材产量2528立方米，比2012年下降45.65%。2013年全年完成造林面积1320公顷，比2012年下降28%；四旁植树65万株，比2012年下降35%；育苗面积380公顷，与2012年持平。 2013年年末，陵川县全县农业机械总动力31.48万千瓦，比2012年增长2%。机械耕地面积15840公顷，比2012年增长0.57%；机械播种面积12860公顷，比2012年增长3.71%；机械收获面积9660公顷，比2012年增长5.11%。全陵川县县农机化经营总收入达到10920万元，比2012年增长7%。 2013年末，陵川县全县规模以上工业15个，规模以上工业总产值完成117216.7万元，比2012年同比下降20.3%；规模以上工业增加值增长速度9.3%，其中国有控股企业比2012年增长8.2%，非公有制企业比2012年增长15.8%。分轻重工业看，轻工业比2012年增长0.58%，重工业比2012年增长10.2%。
2013年，陵川县规模以上工业企业实现主营业务收入127209万元，比2012年下降4.36%，其中：煤炭行业36898.7万元，比2012年下降36%；农副食品加工业15630.7万元，比2012年增长16%；化工行业17007.8万元,，比2012年下降1.4%；非金属矿物制品业21808.9万元，比2012年下降1.7%；冶炼行业35862.9万元，比2012年增长60%。 2013年，陵川县规模以上工业企业实现利税6969.1万元，比2012年下降79.1%；实现利润-1252.9万元，比2012年下降105.7%；亏损企业亏损额6934.7万元，比2012年增长44.2%。 2013年，陵川县全县乡镇及民营经济增加值22.42亿元，增长4%；总产值67.89亿元，增长4.2%；营业收入58.13亿元，增长3.7%。 2013年，陵川县建筑业实现增加值2.53亿元，比2012年增长29.2%。2013年年末全县具有资质等级的总承包和专业承包建筑业企业共有2家,，完成总产值9224.2万元，比2012年增长102.9%；竣工产值5569.3万元，比2012年增长60.9%。 2013年，陵川县全年固定资产投资29.98亿元，比2012年增长31.2%。其中：第一产业46870万元，比2012年增长11.8%；第二产业114356万元，比2012年增长24.3%；第三产业138532万元，比2012年增长46.6%。2013年，陵川县全年在建固定资产投资项目132个。其中亿元以上项目15个，2013年完成投资10.1亿元，占全县固定资产投资的比重为33.7%。
2013年，陵川县全年社会消费品零售总额完成139682.3万元，比2012年增长13.4%。分地域看，城镇92962.8万元，比2012年增长13.6%；乡村46719.5万元，比2012年增长13.1%。
2013年，陵川县在限额以上批发和零售业零售额中，粮油冀州市农机二手市场食品、饮料、烟酒类比2012年增长24.5%，服装鞋帽、针、纺织类比2012年增长12%，化妆品类零售额比2012年增长9.7%，日用品类比2012年增长22.9%，汽车类比2012年增长2.9%，石油及制品类比2012年下降8.7%，文化办公用品类比2012年下降57.2%，书报杂志类比2012年增长9.8%，机电产品及设备类比2012年下降16.2%,其它类比2012年增长22%。
2013年，陵川县全县公路通车里程1582.5公里，2013年全年交通运输、仓储和邮政业增加值3.86亿元，比2012年增长6.7%。 2013年，陵川县全县邮电业务总量11953.94万元，比2012年增长22.6%；其中，邮政业务总量1541万元，比2012年增长13.73%；电信业务总量10412.94万元，比2012年增长23.98%；新增移动电话用户47840户，2013年年末达到185754户，比2012年增长34.7%；陵川县全县宽带接入用户达到27308户，增加5654户，比2012年增长26.1%。2013年，陵川县全年旅游企业个数为16个，共接待旅游人数275万人次，比2012年增长173.2%，实现旅游总收入6.25亿元，比2012年增长46.4%。
2013年年末，陵川县全县金融机构各项存款余额693106万元，比2013年年初增加19179万元，比2012年增长2.85%。其中:城乡居民储蓄存款余额448479万元,，比2013年年初增加48293万元，比2012年增长12.07%。各项贷款余额261198万元，比2013年年初减少2178万元，比2012年下降0.83%。