盘山一名源于盘山驿。盘山驿是明初修筑辽河套边墙时所建的一个驿站，当时属广宁卫，以广宁境内有十八盘山得名。是明代的边防重地。清代废除驿站，当地居民在故站旧址聚集成村，习惯称城子街，以后原街逐渐西移，因广宁境内有蛇山，又称“盘蛇驿”。
战国时属燕地。秦属辽东郡。西汉属辽东郡的无虑县。东汉属辽东属国。魏晋属昌黎郡。东晋十六国时的前燕、前秦、后燕均属平州辽东郡。从北燕时起，历经北魏、东魏、北齐，为高句丽和契丹所割据。隋属燕郡。唐属营州。辽属东京辽阳府。金属东京路广宁府。元属辽阳行省广宁府路。明属广宁卫。清初属广宁县。盘蛇驿成为牧放官马之区，清同治二年（1862年）在这里设总管。光绪三十二年（1906年）设盘蛇驿抚民通判，次年置盘山厅，并将厅治迁至双台子。
民国二年（1913年）改厅为县，改称盘山县，属奉天省。1931年日寇侵占后，属锦州省盘山县。1945年“九·三”胜利后，设盘山县人民政府。1945年12月，被国民党占领。1948年二月，恢复盘山县人民政府，属辽西省。1954年辽东辽西两省合并为辽宁省，属辽宁省辽阳行政专署。1959年分出盘山南部为盘锦农垦局。1964年盘锦农垦局同盘山县合并为盘锦垦区。1970年盘锦垦区改盘锦地区，直属辽宁省。1975年撤销盘锦地区，盘山县为营口市辖县。
1984年6月5日，国务院批准：设立盘锦市（地级），同时组建盘锦市盘山区、兴隆台区、郊区，以营口市管辖的盘山县为三个区的行政区域。1985年1月，正式成立盘锦市。1986年11月5日，国务院（国函[1986]157号）批复撤销盘锦市郊区，恢复盘山县，以原盘锦市郊区的行政区域为盘山县的行政区域。
1986年末，以原盘山县盘山镇部分行政区域设立兴隆台区新工街道。1987年7月6日，以盘山县高升镇部分行政区域设立兴隆台区高升街道。1987年10月8日，以盘山县太平农场部分行政区域设立兴隆台区曙光街道。
1988年1月21日，以盘山县太平农场部分行政区域设立友谊街道。1988年3月，以盘山县东郭苇场部分行政区域（以欢喜岭采油厂居民区为基础）设立兴隆台区欢喜街道（同月分设平安街道）。1989年9月28日，以盘山县新生农场设立兴隆台区新生街道。
1996年，盘山县面积1857.8平方千米，人口26.8万人。辖9个镇、8个乡：太平镇、胡家镇、高升镇、古城子镇、沙岭镇、坝墙子镇、羊圈子镇、东郭镇、石新镇、陆家乡、甜水乡、大荒乡、喜彬乡、陈家乡、统一乡、吴家乡、棠树林子乡。县政府驻双台子区。
2000年第五次全国人口普查，盘山县总人口281562人，其中：太平镇24941人，高升镇21049人，胡家镇26671人，石新镇12686人，东郭镇19281人，羊圈子镇18618人，古城子镇20108人，坝墙子镇17294人，沙岭镇28833人，棠树林子乡9125人，喜彬乡8309人，陈家乡12205人，统一乡10794人，吴家乡10671人，陆家乡11272人，甜水乡14833人，大荒乡14872人。
2001年，盘山县辖：棠树林子乡、沙岭镇、古城子乡、坝墙子镇、吴家乡、统一乡、陈家乡、喜彬乡、高升镇、大荒乡、太平镇、胡家镇、甜水乡、羊圈子镇、石新镇、东郭镇、陆家乡。
2002年2月4日，辽宁省政府（辽政[2002]36号）批准（3月2日正式变动）：撤销喜彬乡、高升镇，合并设立高升镇；撤销棠树林子乡、沙岭镇，合并设立沙岭镇；撤销统一乡、陈家乡，合并设立陈家乡。调整后，盘山县辖9个镇，即沙岭、坝墙子、高升、胡家、东郭、羊圈子、石新、太平、古城子；辖5个乡，即陈家、吴家、大荒、甜水、陆家；共有12个社区、192个村委会。
2002年7月，辽宁省政府《关于同意在盘山县太平镇筹备建设该县县城的批复》（辽政[2002]183号）：盘山县人民政府由盘锦市双台子区迁至盘山县太平镇府前大道。2006年10月正式实施。
2006年末，盘山县面积2145平方千米，人口29万人。辖9个镇、5个乡：沙岭镇、高升镇、胡家镇、石新镇、东郭镇、羊圈子镇、古城子镇、坝墙子镇、太平镇、陈家乡、吴家乡、陆家乡、甜水乡、大荒乡。县政府驻太平镇府前大道。
2010年，撤销陈家乡、甜水乡，设立陈家镇、甜水镇；将盘山县的陆家乡、良种场和陈家乡的前腰村、后腰村、统一村、东地村划归盘锦市双台子区管理；辽滨开发区更名为辽滨沿海经济区。
