秦孝公十二年(前350)，“集小都鄉(xiāng)邑聚為縣”。
云陽為關(guān)中41縣之一，縣下設(shè)鄉(xiāng)，鄉(xiāng)下為亭，開本境置縣之端。
縣治在今城前頭村北，涼武帝村東(即甘泉宮，秦稱林光宮)。
西漢(前206～公元25)初年。
景帝二年(前155)為左內(nèi)史轄。
武帝太初元年(前104)改屬左馮翊。
于其地置云陵縣，轄今縣地東北部，縣治在今鐵王鄉(xiāng)故城村。
平帝元始四年撤云陵縣，其地并入云陽縣，屬左馮翊。
北魏(386～534)初，縣境西北部仍為撫夷護(hù)軍，東南部為三原護(hù)軍。
北魏(公元430年)撤銷撫夷護(hù)軍，改屬雍州北地郡。
太和十一年(487)設(shè)立云陽縣，轄原撫夷護(hù)軍地，屬雍州北地郡，縣治遷長街村(今涇陽縣口鎮(zhèn)南)；東南部歸三原縣，屬建忠郡。
北周(557～581)明帝時，云陽縣改屬云陽郡；東南部屬華池縣，歸馮翊郡。
隋(581～618)時，云陽縣治在今涇陽縣云陽鎮(zhèn)故水沖城一帶。
開皇三年(583)撤云陽郡，改屬宜州。
大業(yè)二年(606)改屬雍州。
大業(yè)三年(607)廢州復(fù)郡，本縣改屬京兆郡。
北宋太宗淳化四年(993)，分云陽縣北部的金龜、平泉、古鼎3鄉(xiāng)及山后的甘延、溫豐、威遠(yuǎn)3鄉(xiāng)，于梨園鎮(zhèn)(今縣治所在地)置淳化縣，以年號而名，屬耀州。
宣和元年(1119)改屬邠州。
金皇統(tǒng)元年(1141)，本縣屬金國地，隸慶原路邠州。
元至元七年(1270)，三水并入本縣，屬陜西等處行中書省鞏昌路邠州轄。
新民主主義革命時期，本縣北部屬陜甘寧邊區(qū)。
1933年4月～1934年2月，本縣北部蘇區(qū)，屬陜甘邊區(qū)照金根據(jù)地；1934年2月～1935年10月，分東西2區(qū)，西區(qū)謂赤水(既體現(xiàn)紅色政權(quán)之意，又含三水部分境域而名)，東區(qū)稱淳耀(是為淳化、耀縣兩縣地之合而名)。
隸陜甘邊南區(qū)革命委員會。
1935年11月，赤水區(qū)改建為赤水縣，隸關(guān)中特區(qū)轄。
1949年2月，赤水縣改為淳化縣，縣政府移今縣城。
1935年10月，淳耀區(qū)改建為淳耀縣，隸關(guān)中特區(qū)轄，1943年9月，淳耀縣下轄區(qū)公署6個(其中包括耀縣四、五、六3個區(qū)公署)，直轄鄉(xiāng)政府1個。
1943年10月，淳耀縣與同宜耀縣合并，原淳耀縣所轄本境的一、二、三區(qū)及直屬鄉(xiāng)劃歸赤水縣。
1949年2月24日本縣縣城解放，赤水縣改為淳化縣，屬陜甘寧邊區(qū)三原分區(qū)轄。
建國后1950年5月改屬咸陽專區(qū)所轄，是年改屬寶雞專區(qū)，1957年復(fù)屬咸陽專區(qū)；翌年12月并入三原縣，原轄地劃編為官莊、十里塬、方里、淳化4個公社；1961年9月復(fù)為淳化縣。