春秋戰國時期,今遵義縣地為夜郎東北小君長國鱉國地。秦始皇統一全國后,推行郡縣制,以鱉國地置鄨縣,今縣地屬鄨縣,隸巴郡。漢武帝建元六年(公元前135),唐蒙出使夜郎,置犍為郡,縣地隨鄨縣歸犍為郡,郡治初在鄨,在今遵義縣西境。元光五年(公元前130年),治所遷南廣(今云南省鹽津縣附近)。元鼎六年(公元前111年),置牂柯郡,鄨縣劃歸牂柯郡。三國時,鄨縣仍屬牂柯郡。晉永嘉五年(311),牂柯郡分為牂柯、夜郎、平夷三郡,今縣地隨鄨縣劃屬平夷郡。東晉咸安元年(371),改平夷郡為平蠻郡,今縣地歸屬依舊。隋開皇初年,以烏江北岸地置牂柯縣,今縣地歸屬其中。
唐武德三年(620),改牂柯縣為建安縣,領屬今縣地。唐貞觀九年(635),以隋代牂柯郡的延江(今烏江)北岸地置郞州,轄恭水、高山、貢山、柯盈、邪施、釋燕6縣。貞觀十一年(637),今縣地為恭水縣。十三年(639),以原郞州地置播州,復置恭水等六縣隸之。播州屬唐朝直接管理的經制州,隸黔中采訪使,朝廷派流官治理。所轄6縣,境域相當于今遵義縣、紅花崗區、匯川區及綏陽縣、桐梓縣地。這是史書上第一次出現播州之名。播州境域后來大為擴展,一直存至明萬歷二十八年(1600),歷時961年,此后就消失了。
唐貞觀十四年(640),更名恭水為羅蒙,高山為舍月,貢山為湖江,柯盈為帶水,邪施為羅為,釋燕為胡刀。十六年(642),改羅蒙縣為遵義縣,遵義縣名由此始。遵義之名,一說出自《尚書·洪范》“無偏無陂,遵王之義”,言當遵循先王之正義,以治民也。一說源于東漢公孫述稱王于四川,牂柯郡大姓功曹謝暹反對,遣使遠道投奔中央漢光武帝,被封為義郞,有遵循“義郞”作為,擁護中央王朝之意。坊間多從前者說。天寶元年(742),改播州為播川郡。乾元元年(758),復置播州,領今遵義、帶水、芙蓉3縣。今遵義縣包含有唐帶水縣和當時遵義縣部分地域。唐大歷五年(770),羅榮入播。唐乾符三年,楊端入播,楊氏世據播州至明萬歷二十八年(1600)。
后唐長興元年(930),遵義縣地屬后蜀。后晉高祖時,遵義縣地屬楚。后周顯德六年(959),遵義縣地屬后周。大觀二年(1108),置遵義軍,時遵義縣屬之。宣和三年(1121),廢遵義縣,隸南平軍。端平三年(1236),今縣地設播川縣,隸南平軍。嘉熙三年(1239),設播州,以播川縣為州治。
宋大觀二年(1108),首領楊光榮、楊文貴各獻其地附宋,分別置播州和遵義軍,遵義縣屬遵義軍,同隸夔州路。宣和三年(1121)廢播州為城,隸南平軍;廢遵義為砦,隸珍州。嘉熙三年(1239)復設播州安撫司,以播川縣為州治。咸淳末,播州領播川、樂源、綏陽3縣,隸夔州路,今縣地時為播川縣。
元世祖忽必烈下詔招撫播州。至元十四年(1277),楊邦憲以播州、珍州、南平軍地降,仍置播州安撫司,以楊邦憲為紹慶、珍州、南平等處宣撫司充播州安撫使。楊邦憲卒,子漢英襲職,賜名楊賽因不花。二十八年(1291)升為播州宣撫司,隸屬于四川行省。次年,以赴京取道湖廣為便,改隸湖廣行省。宣撫司統轄黃平府、南平綦江、珍州思寧、舊州草塘等十九個長官司和諸峒寨。時屬今遵義縣境有播州下轄之播州軍民都鎮撫司及烏江、水煙、石粉羅家永安等處的全部或部分。
明洪武五年(1372)初,改播州軍民都鎮撫司為播州長官司,今縣地為播州長官司地。萬歷二十八年(1600)平楊應龍,播州改土歸流,分播州地為二,設平越軍民府屬貴州,轄余慶、甕安、湄潭3縣和黃平州;設遵義軍民府屬四川,轄遵義、桐梓、綏陽、仁懷4縣和真安州。今遵義縣境從此奠定。
清雍正六年(1728),遵義縣隨遵義府改隸貴州省。宣統三年(1911),遵義軍政分府成立。民國元年(1912),遵義府縣同城,留府去縣。民國2年(1913),遵義府改為遵義縣,屬黔中道。民國4年(1915),將所有遵屬大溪里第七、八、十三甲地,即后來仁懷所建的火石、學孔、林閣、平營、高坪、銀水、龍源、新田、榮華、團結、大壩11個鄉劃歸仁懷縣轄,以牛渡灘(今觀音寺河)為遵義縣、仁懷縣的天然邊界。民國9年(1920),廢黔中道,遵義縣直隸于省。1941年,實行新縣制,將縣轄巖孔及偏巖河以南地劃歸新建立的金沙縣。1949年11月21日,遵義解放。11月25日,建遵義縣人民政府。同日,原屬遵義城區的文化、洗馬、豐樂、丁字、朝陽、白農6個鎮建為遵義市。1950年9月,甕安縣珠藏鎮、銅鑼鄉、高水鄉劃歸遵義縣轄,置二十一區,1951年7月交還甕安縣。
1951年2月,遵義市改置為遵義城關區,由遵義專員公署直轄。1952年7月,撤銷遵義城關區,恢復遵義市。遵義縣劃十六區、二十區和九區深溪鄉的鎮隆、長嶺兩村隸遵義市。遵義市高橋、顏村、涼水、河溪4個鄉劃歸遵義縣轄。1954年4月28日,遵義縣人民政府機關由遵義市遷駐南白鎮。1956年8月,遵義縣高坪區的海龍鄉、新場鄉,南白區的建平鄉,老蒲區的禮儀鄉劃歸遵義市轄。同年11月,遵義縣茅坡區的歐家灣、麻家壩、洪家灣等地劃歸綏陽縣轄。1958年11月12日,撤銷遵義縣建置并入遵義市。1961年8月16日,恢復遵義縣建置。1963年3月,遵義市忠莊、海龍、北關3個公社和南關公社的鎮隆、南山、長嶺、金華、長崗大隊,高橋公社的十字、八卦、巷口、第五、第六、第七、第八大隊,長征公社的平莊、新民、民主、禮儀、河溪、官廳、板山、涼水大隊劃歸遵義縣轄,建為桃溪區。1965年11月,桃溪區所轄地域劃回遵義市。1969年12月,息烽縣烏江公社劃歸遵義縣轄,與三合區刀靶公社組建為烏江區。
1992年,全縣轄17個區,1個區級鎮,轄123個鄉,16個鄉級鎮,2個鄉級辦事處(南白鎮城區和郊區),729個村民委員會,27個居民委員會,8545個村民小組。是年9月,遵義縣“建鎮并鄉撤區”,全縣建36個鎮,2個民族鄉。國土面積5088平方公里,總人口約127萬人。
1998年4月,遵義縣新蒲鎮、深溪鎮、金鼎山鎮劃歸紅花崗區管轄。2004年6月,遵義縣團澤鎮、高坪鎮、泗渡鎮、板橋鎮劃歸匯川區管轄。
2009年5月,遵義縣新舟鎮由新蒲新區托管。2013年7月,蝦子鎮、三渡鎮、永樂鎮由新蒲新區托管。2015年,全縣31個鎮(鄉)國土面積4093.77平方公里,人口124.6萬人。2016年1月,龍坑鎮由新成立的南部新區托管。托管不是行政區劃調整,只是由相關機構代為管理。
2016年3月20日,國務院對貴州省人民政府《關于調整遵義市部分行政區劃的請示》(黔府呈〔2015〕31號)作出批復。根據批復,貴州省將撤銷遵義縣,設立遵義市播州區。山盆鎮、芝麻鎮、沙灣鎮、毛石鎮、松林鎮劃歸匯川區轄管。新舟鎮、蝦子鎮、三渡鎮、永樂鎮、喇叭鎮劃歸紅花崗區管轄。播州區轄南白鎮等21個鎮(鄉),國土面積2490.94平方公里。2016年5月,上述鎮劃出。2016年6月6日,播州區掛牌儀式在南白影劇院舉行,標志著播州區正式成立。