西漢，高祖六年（前201）為置縣之始，名為郪縣隸屬?gòu)V漢郡，治地在今縣南郪江鎮(zhèn)。

南朝，劉宋元嘉九年（432）分廣漢郡置新城郡，建北伍城縣，郡縣治今三臺(tái)縣城潼川鎮(zhèn)，以伍城水為縣名。

南梁，改始平僚郡為始平郡，分涪縣置始平縣，治地今花園鎮(zhèn)；撤郪縣入北伍縣，仍屬新城郡。

北朝，西魏改伍城縣為新城縣，恭帝三年（556）改為昌城縣。

北周，改始平縣為涪城縣。

隋開皇十八年（598）改新州為梓州（以梓潼水命名），治城今潼川鎮(zhèn)；大業(yè)三年（607）改昌城縣為郪縣。

唐宋，郪縣、涪城縣仍置，隸屬梓州（后為潼川府）。

元朝，至元二十年（1283）撤涪城縣并入郪縣。

明朝，洪武九年（1376）改潼川府為潼川州，同時(shí)撤郪縣并入潼川州，隸屬四川行省。

清朝，雍正十二年（1734）升潼川州為潼川府，以潼川州本州置三臺(tái)縣，為附郭首縣，縣名以城西三臺(tái)山得名。

1968年7月8日，三臺(tái)縣革命委員會(huì)成立，隸屬綿陽地革委。

1981年2月23日，撤銷三臺(tái)縣革命委員會(huì)，選舉產(chǎn)生三臺(tái)縣人民政府，隸屬綿陽行署，三臺(tái)縣名稱再次啟用，并沿用至今。