春秋时赤狄邑，谓之留吁。鲁宣公十六年（公元前593年）为晋所灭，称为纯留。战国时称屯留。屯或为纯之讹。西汉于今县城南8千米古城村置屯留县，于今县城西北9千米余吾镇置余吾县，俱属上党郡。东汉废余吾县。北魏屯留县徙治今县城西9千米西故县村，景明元年（500）于今县城西南35千米置寄氏县，亦属上党郡。后废屯留、寄氏2县。
隋开皇十六年（596）复置屯留县，属潞州，大业初年属上党郡。唐武德五年（622）徙今治，属潞州。宋属隆德府。金属潞州。蒙古至元三年（1266）废入襄垣县，十五年复置，仍属潞州。明属潞安府。1949年属长治专区，后属晋东南专区（地区）。1985年属长治市。
1996年，屯留县面积1142平方千米，人口约23万人。辖5镇15乡：城关镇、丰宜镇、张店镇、余吾镇、吾元镇、西洼乡、上莲乡、东李高乡、高头寺乡、宜林乡、八泉乡、西流寨乡、西村乡、西贾乡、河神庙乡、路村乡、东坡乡、上村乡、丈八庙乡、北岗乡。县政府驻城关镇。（194个行政村）
2000年第五次人口普查，屯留县常住总人口248225人，其中，城关镇37582人，张店镇5474人，丰宜镇9763人，余吾镇18989人，吾元镇5500人，河神庙乡18025人，丈八庙乡6874人，宜林乡4463人，八泉乡5326人，西流寨乡4994人，西贾乡12929人，李高乡16538人，高头寺乡13198人，上村乡20599人，北岗乡20152人，路村乡23335人，西洼乡8672人，上莲乡4644人，西村乡8545人，东坡乡2623人。
2001年区划调整后，全县辖7个镇、4个乡：麒绛镇、上村镇、渔泽镇、余吾镇、吾元镇、张店镇、丰宜镇、李高乡、路村乡、河神庙乡、西贾乡。
2010年第六次人口普查，屯留县常住总人口263844人，其中，麟绛镇49488人，上村镇20742人，渔泽镇25992人，余吾镇18486人，吾元镇15530人，张店镇21041人，丰宜镇9397人，李高乡16001人，路村乡32618人，河神庙乡16999人，西贾乡14948人，西流寨开发区4358人，康庄工业园区14170人，上莲开发区4074人。
2015年末，屯留县辖7个镇、4个乡（合计11个），4个居委会、294个村委会（合计298个）。
