以鸾水（今伊河）源出于此得名。鸾川，后内栾木丛生改为栾川。夏商时栾川为有莘之野。汉至北魏置亭，唐置镇，宋崇宁三年（1104年）始置县，金贞元二年（1154年）废县改镇。民国时置区，隶陕州卢氏县。
1947年栾川解放后，析卢氏县东南部、嵩县西部置栾川县。1960年并入嵩县，1961年复置栾川县。先后隶豫鄂陕边区四专区、豫陕鄂边区三专区、陕南一专区、豫西七专区、陕州专区和洛阳专区。1986年4月隶属洛阳市。
1996年，栾川县面积2185平方千米，人口30.4万人。辖6个镇、9个乡：城关镇、合峪镇、潭头镇、三川镇、冷水镇、陶湾镇、栾川乡、赤土店乡、庙子乡、大清沟乡、秋扒乡、狮子庙乡、白土乡、叫河乡、石庙乡。
1998年12月，经省政府批准，撤销赤土店乡，设立赤土店镇。调整后，栾川县辖7个镇、8个乡。
2000年第五次人口普查，栾川县总人口312838人，其中：城关镇41025人、赤土店镇13910人、合峪镇20231人、潭头镇31523人、三川镇23458人、冷水镇17564人、陶湾镇28241人、栾川乡29163人、庙子乡24624人、大清沟乡5562人、秋扒乡10101人、狮子庙乡19026人、白土乡14276人、叫河乡17933人、石庙乡16201人。
2005年，栾川县乡镇区划调整：撤销大清沟乡，其行政区域划归庙子乡管辖，庙子乡政府驻地不变。调整后，栾川县辖7个镇、7个乡：城关镇、潭头镇、三川镇、冷水镇、陶湾镇、合峪镇、赤土店镇、栾川乡、庙子乡、白土乡、叫河乡、石庙乡、秋扒乡、狮子庙乡。
2009年1月，石庙撤乡设镇。2010年4月22日，庙子乡正式撤乡建镇。2011年，狮子庙、白土、叫河3乡撤乡建镇。调整后，栾川县辖12个镇、2个乡：城关镇、赤土店镇、合峪镇、潭头镇、三川镇、冷水镇、陶湾镇、石庙镇、庙子镇、狮子庙镇、白土镇、叫河镇、栾川乡、秋扒乡。
