“东平”之名来自《尚书》。据《尚书·禹贡》载：“大野既潴，东原厎平。”是为东平得名之因。西周时期，东平境内置须句、鄣、宿等诸侯国。春秋，须句属鲁，鄣属齐，宿属宋。战国时，齐国占有泰山以北济水流域，西部设无盐邑，无盐成为齐国重镇。无盐女钟离春冒死谏齐王，被立为王后，使齐国“因之大安”。秦代实行郡县制，东平境内置须昌县（治今埠子坡）、无盐县（治今无盐村）、张县（治今霍庄），三个县均属薛郡。
西汉宣帝甘露二年（公元前152年）置东平国，国都设宿城（今宿城），辖无盐、任城、东平陆、富城、章、亢父、樊等7县。汉宣帝、汉光武帝、魏武帝、晋元帝都封其子为东平国王。新莽地皇三年（22年），无盐人索卢恢领导当地农民起义军，配合赤眉军击败王莽军，并杀死王莽的大将廉丹，取得历史上有名的“无盐大捷”。东汉，东平国属兖州刺史部，领辖10县。汉代，东平国经济文化发达，为经学重镇和治铁中心之一。
三国魏，撤章县（今鄣城），辖须昌、寿张、无盐、富城、东平陆、宁阳、范、刚平8个县，东平国治所从宿城迁至寿张（今新湖镇霍庄）。西晋实行州、郡（国）、县三级制，东平国属兖州，治所迁至须昌（今埠子坡）。东晋，改东平国为东平郡，郡治宿城。北周，境内须昌、寿张2个县属鲁州。
隋代，须昌、宿城属郓州。东平地区特殊地理环境和经济发展给佛教流入及造像的兴起创造了有利条件。开皇七年（587年），建造白佛山石窟，窟中雕像释迦牟尼坐像高4.8米。随着大野泽的变迁，东平西部一度成为南北交通要冲。仁寿元年（601年），须昌城西建清河石桥（清水桥），与赵州桥相埒。唐贞观元年（627年），宿城县并入须昌县。贞观八年（634年），郓州治迁须昌，须昌城一度成为天平军节度使、郓州、须昌县三级政府所在地，为区域性政治、经济、军事中心。郓州辖须昌、寿张、郓城、巨野、卢、平阴、东阿、阳谷、中都9个县。景龙元年（707年），复置宿城县。贞元四年（788年），宿城县改名东平县，此为东平县名之始。太和四年（830年），改东平县为天平县。太和六年（832年），撤天平县并入须昌县。
五代时，须昌、寿张县沿属郓州。后唐同光年元年（923年），改须昌县为须城县。
宋代设路，作为最高一级地方政权，庆历二年（1042年），置京东西路安抚使于郓州（须城），领2府、1军、6州、43县。大观元年（1107年），升郓州为大都督府。宣和元年（1119年），改郓州为东平府（治须城），领须城、阳谷、寿张、中都、东阿、平阴6个县。金代改京东西路为山东西路。金天会六年（1128年），立刘豫为“大齐”皇帝，后治须城，称“东京”，以须城为山东西路首邑。
元太祖十五年（1220年），严实在须城立行台，领山东西路行中书省兵马总管，辖54州县，北至河北吴桥，南至江苏邳州，西至河南林州，东至沂州，治所须城（今州城）成为鲁西大都市。至元九年（1272年），改东平府为东平路（下路总管府），直隶中书省。明洪武八年（1375年），东平府降为州，宿城县并入，治宿城，属济宁府。洪武十三年（1380年），改隶兖州府。东平州时辖汶上、东阿、平阴、阳谷、寿张5县。清雍正八年（1730年），升东平州为山东布政使司的直隶州，领东阿、平阴、阳谷、寿张4县。雍正十三年（1735年），撤直隶州为散州，归入泰安府。民国二年（1913年），改东平州为东平县，属济西道（驻聊城）。民国十七年（1928年），裁道制，直属山东省政府。民国二十四年（1935年），属省第一实验区行政长官公署（驻济宁）。民国二十七年（1938年），改属省第二行政督察区。民国二十八年（1939年）9月，东平县抗日民主政府成立，先后属泰西行政委员会和泰西专员公署。1941年6月，属冀鲁豫第一专署。1942年7月，改属冀鲁豫第二专署。
1945年5月，东平解放，属冀鲁豫第八专署。1947年7月，属冀鲁豫第七专署。1948年5月，复属泰西专署。1950年5月，属泰安专署。1958年12月，平阴县并入东平县，属聊城专署。1959年8月，改属济南市。同年10月，撤销东平县，恢复平阴县，其县境大部属平阴县。1962年1月，恢复东平县建制，复属泰安专署。1985年8月，泰安地区改为泰安市，东平县沿属。为统一管理东平湖，省政府先后将梁山县的7乡1镇和平阴县旧县乡划属东平县。2015年，全县辖14个乡镇（街道办事处），10个社区居民委会，706个村民委员会，总人口80万人。