西漢置北新成縣，治今縣西，隸屬中山國。
東漢更名為北新城縣，屬幽州涿郡。
三國魏屬河間郡。
晉屬冀州高陽國。
北魏改稱新城縣，屬高陽郡。
永熙二年（533），僑置新昌縣。
北齊天保七年（556），附入永寧縣。
后移治清苑。
隋開皇元年（581），南營州移治，三年（583），屬易州，十八年（598），改新昌縣為遂城縣，屬上谷郡。
唐高祖武德四年（621），改郡為州，又以易州領(lǐng)遂城。
天寶元年（742），罷州為上谷郡。
肅宗至德二年（757），又為易州。
五代徐水縣城始建于此。
北宋先后屬威虜軍、廣信軍，并析置靜戎縣，屬靜戎軍。
景德元年（1004），省靜戎縣入軍改名安肅軍，安肅之名肇此。
宣和七年（1125），廢安肅軍為安肅縣，治今址。
金遂城縣屬遂州，安肅縣屬安肅州。
元至元二年（1265），省遂州、遂城縣入安肅州，后復(fù)設(shè)遂州，廢安肅縣，屬保定路。
明洪武初降遂州為遂城縣，安肅州改安肅縣。
洪武八年（1375），遂城縣省入安肅縣，屬保定府。
清因之。
1913年，改府為道，安肅縣屬直隸省范陽道。
1914年，又改范陽道為保定道，仍以安肅隸之；同年7月，因與甘肅安肅道重名，又縣內(nèi)有徐河，故改安肅縣為徐水縣。
1928年，廢除道，徐水縣即直屬于直隸省。
同年，改直隸省為河北省，徐水仍屬省。
1938年，屬晉察冀邊區(qū)。
1945年，屬察哈爾省第五專區(qū)。
1949年，屬河北省保定專區(qū)。
1958年，容城、安新縣及定興縣部分地區(qū)并入。
1960年，撤銷保定專區(qū)，徐水縣歸屬保定市。
1961至1962年，容城、安新、定興縣先后析出，徐水縣復(fù)原制，屬保定專區(qū)。
1968年，屬保定地區(qū)。
1994年，保定地、市合并，屬保定市。
2015年，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)撤銷徐水縣，設(shè)立保定市徐水區(qū)。