春秋时，邑地属越。战国时属东越。周赧王延九年（公元前306）属楚。秦以原东越地置闽中郡，邑地属之。西汉初，邑地属东越。始元二年（公元前85）属会稽郡回浦县（东汉建武初改为章安县）。三国吴黄武至黄龙三年（222-231）之间，分章安置始平县（又称南始平），这是天台建县之始。初属会稽郡，太平二年（257）改属临海郡。西晋太康元年（280）改名始丰县。东晋永和三年（347）析南乡置乐安县（今仙居县）。
南朝齐改始丰县为始平县，仍属临海郡。梁时属赤城郡。陈时复名始丰县，仍属临海郡。隋开皇九年（589）平陈，并始丰入临海县，属括州（处州）。大业三年（607）属永嘉郡。唐武德四年（621）分临海复置始丰县，属海州，寻属台州。八年又废始丰。贞观八年（634）再置。上元二年（761）改名唐兴，属台州。五代时属吴越国。后梁开平二年（908）八月改唐兴为天台，后唐同光初复名始丰，后晋天福间改名台兴，均属台州。
宋建隆元年（960）改台兴为天台，此名一直沿用至今。太平兴国三年（978），吴越归宋，天台亦归宋，属台州。元属江浙行省浙东道台州路。明清属浙江布政使司台州府。民国元年（1912）废府制存道制，天台属会稽郡。民国21年6月属浙江省第六行政督察区，同年9月属第五行政督察区。此后归属变化纷繁。民国37年4月仍属第六行政督察区。
1949年5月24日，天台解放，成立县人民政府，属台州专区。1954年6月属宁波专区，1957年7月属台州专区，1958年12月属宁波专区。1962年4月，重置台州专区（1970年改称台州地区，1994年改地级台州市）。天台为台州专区（台州地区、台州市）所属县至今。
1996年，天台县面积1421平方千米，人口约51.7万人。辖9个镇、10个乡：城关镇、新中镇、洪畴镇、街头镇、坦头镇、平桥镇、白鹤镇、石梁镇、三合镇、三洲乡、山河乡、屯桥乡、龙溪乡、丽泽乡、泳溪乡、南屏乡、雷峰乡、滩岭乡、鹤楼乡。县政府驻城关镇。
2000年第五次人口普查，天台县总人口407270人。其中：城关镇106627人，白鹤镇35012人，石梁镇11632人，新中镇12632人，街头镇26800人，平桥镇50056人，坦头镇32452人，三合镇22925人，洪畴镇13584人，三州乡6613人，屯桥乡11012人，鹤楼乡9988人，龙溪乡5156人，雷峰乡9360人，丽泽乡18992人，山河乡10708人，南屏乡7690人，滩岭乡8092人，泳溪乡7939人。
2001年2月26日，浙政函[2001]29号批复同意天台县撤销丽泽乡山河乡扩大城关镇行政区域：撤销丽泽乡、山河乡建制，其行政区域并入城关镇，辖137个村、39个居委会，驻赤城路。11月16日，浙政函[2001]238号批复同意天台县部分行政区划调整：撤销新中镇、屯桥乡建制，与平桥镇合并。平桥镇辖214村、1居，驻朝阳西路24号（原址）。撤销滩岭乡建制，并入天台县城关镇。城关镇辖172村、40居，驻赤城路（原址）。撤销鹤楼乡建制，并入白鹤镇。白鹤镇辖142村，驻白鹤南街27号（原址）。
2002年，天台县辖8个镇、5个乡：城关镇、平桥镇、街头镇、白鹤镇、坦头镇、三合镇、洪畴镇、石梁镇、龙溪乡、雷峰乡、三洲乡、南屏乡、泳溪乡。共有40个居民区、648个行政村。县政府驻城关镇中山东路314号。
2003年4月16日，浙政函[2003]58号批复同意天台县部分行政区划调整：撤销天台县城关镇建制，其行政区域改由天台县政府直辖。4月29日，台政函[2003]44号批复：①设立赤城街道，管理琼台等47村、秀园等36居，驻新华巷7号。②设立始丰街道，管理下科山等51村、落雁1居，驻始丰新城天一路（暂驻原丽泽办事处）。③设立福溪街道，管理大路曹等40村、桥南等3居，驻幸福花苑1号（暂驻原新民办事处）。
2012年末，全市总面积1426平方千米，总人口59.22万人。辖3个街道、7个镇、5个乡：赤城街道、始丰街道、福溪街道、白鹤镇、石梁镇、街头镇、平桥镇、坦头镇、三合镇、洪畴镇、三州乡、龙溪乡、雷峰乡、南屏乡、泳溪乡。县政府驻始丰街道玉龙路1号。
