桐廬縣始建于三國吳黃武四年（公元225年），曾于隋開皇九年（589年）廢桐廬入錢塘縣，至仁壽二年（602年）復置。
唐武德四年（621年）析桐廬西北七鄉(xiāng)置分水縣，同時于桐廬置嚴州。
三年后廢嚴州及分水縣。
如意元年（692年）復置分水，更縣名為武盛。
神龍元年（705年）復名分水縣。
開元二十六年（738年）移桐廬縣于今縣治。
寶應(yīng)元年（762年）析分水西部地置昭德縣，大歷六年（771年）廢昭德還屬分水。
天佑三年（906年）劃分水東北五鄉(xiāng)入臨安。
1949年4至5月桐、分兩縣解放，1958年11月廢新登、分水兩縣入桐廬。
1960年8月又廢富陽入桐廬，并隸屬于杭州市。
1961年12月復置富陽縣，并將原新登縣轄地及原分水縣賢德公社劃歸富陽。
今桐廬縣政區(qū)，基本上為原桐廬、分水兩縣轄地。