唐析永康县西境置武义县，曾更名武成县，后复名武义县，1958年原宣平县并入，同年武义县并入永康县，1961年复置武义县。
2000年第五次人口普查，武义县总人口301223人。其中（7个镇、16个乡）：武阳镇83933人，柳城畲族镇16821人，履坦镇12822人，桐琴镇21548人，泉溪镇18095人，王宅镇24098人，桃溪镇14773人，茭道乡10286人，邵宅乡14805人，桃溪滩乡9586人，大田乡8853人，新宅乡8148人，宣武乡5461人，明山乡2631人，白姆乡10395人，俞源乡9341人，坦洪乡5387人，云华乡5613人，西联乡5643人，新塘乡1692人，竹客乡3106人，三港乡3892人，大溪口乡4294人。
2002年，武义县辖3个街道、8个镇、7个乡：白洋街道、壶山街道、熟溪街道、履坦镇、桐琴镇、泉溪镇、王宅镇、桃溪镇、柳城畲族镇、新宅镇、茭道镇、大田乡、白姆乡、坦洪乡、西联乡、三港乡、大溪口乡、俞源乡，共有14个社区、1个居民区、544个行政村。
2004年末，武义县辖3个街道、8个镇、7个乡，14个社区、2个居委会、544个行政村，面积1577平方千米，人口密度208人/平方千米。
2012年末，全县总面积1568平方千米，总人口33.90万人。辖3个街道、8个镇、7个乡：白洋街道、壶山街道、熟溪街道、柳城畲族镇、履坦镇、桐琴镇、泉溪镇、新宅镇、王宅镇、桃溪镇、茭道镇、大田乡、白姆乡、俞源乡、坦洪乡、西联乡、三港乡、大溪口乡。县政府驻壶山街道壶山下街128号。
