夏禹定九州，寿地属扬州，殷商如制。周为六、蓼国地，襄王三十年（公元前622年）楚灭六、蓼，地入于楚；景王十六年（公元前529年）吴略州来，并占寿地；敬王二十七年（公元前493年）蔡避楚求吴翼护，迁都州来，州来改称下蔡，寿地属蔡；贞定王二十二年（公元前447年）楚灭蔡，地复入于楚。
汉高祖四年（公元前203年）封英布为淮南王，都于六（今淮南市），寿春为淮南王国地；英布叛死，高祖立子刘长为淮南王，都寿春；刘长废死，文帝立刘长子刘安为淮南王，仍都寿春；武帝元狩元年（公元前122年），刘安谋叛死，国除，寿春为九江郡治所；元封五年（公元前106年）汉置十三州刺史部，寿春为九江郡治所。九江郡属扬州刺史部。
三国时，江淮为战冲，寿春为魏淮南郡治所，兼扬州治所。
隋开皇八年（公元588年）置淮南行台尚书省，治所寿春；次年灭陈，改行台省为寿州总管府。大业三年（公元607年）改置淮南郡，寿春为郡治所。
1949年，全县设12个区，102个乡，4个乡级镇；
1952年为16个区，221个乡，21个街道；
1961年为16个区，86个人民公社；
1970年为7个区，2个镇，33个人民公社；
1971年为7个区，2个镇，36个人民公社；
1972年为7个区，2个区级镇，3个社级镇，57个人民公社，7个办事处；
1976年为7个区，2个区级镇，3个社级镇，56个人民公社，7个办事处；
1977—1982年行政设置基本未变。1983年改社为乡，全县7个区，2个区级镇，3个乡级镇，58个乡。1984年为7个区，2个区级镇，12个乡级镇，49个乡。
2012年，全县辖21个镇、4个乡（其中1个民族乡），632个村。县政府驻寿春镇。
寿县从六安整建制调整划归为淮南市管辖后全县辖22个镇、3个乡（其中1个回族乡），共有289个村（居民）委员会。
镇：寿春镇、正阳关镇、保义镇、双桥镇、迎河镇、板桥镇、堰口镇、安丰镇、众兴镇、隐贤镇、三觉镇、炎刘镇、小甸镇、瓦埠镇、丰庄镇、涧沟镇、刘岗镇、双庙集镇、大顺镇、茶庵镇、安丰塘镇、窑口镇。
乡：张李乡、八公山乡。
民族乡：陶店回族乡。
截至2021年，寿县下辖22个镇、3个乡、1个开发区、2个农场。