鹿泉，古稱石邑，戰國時期已有相當于縣的行政建置。公元前505年前后晉國趙簡子（即趙鞅）再攻鮮虞，石邑歸晉，屬上地郡，而郡治（管理機構）即設在石邑。

秦實行郡縣治，石邑仍為縣。西漢起，石邑縣即有柝合，北部（今故城一帶）、西北部（今丘陵一帶），曾置綿蔓縣、桑中縣。漢武帝元鼎四年（前113年），劉寬封真定國，綿蔓為其屬縣；漢宣帝地節二年（前68年）劉廣封桑中侯，桑中為桑中（侯）國。東漢建武十三年（公元37年）綿蔓縣廢，原境劃歸石邑。

三國時期石邑屬魏，隸冀州常山郡。

兩晉南北朝時期（公元265年～589年），戰亂頻仍，行政區域管理混亂，北齊將石邑縣改為井陘縣。

隋開皇三年(公元583年)復置石邑縣，十六年(公元596年)分石邑縣西、北部置鹿泉縣，至大業元年（公元605年）廢鹿泉縣，其境仍入石邑，義寧元年復置鹿泉縣。

唐天寶（玄宗年號之一）末，安史之亂恒山郡一度淪陷。叛亂平息后，為銘記這段歷史，唐王朝于天寶十五年（公元756年）對部分州縣名稱進行更改，鹿泉縣改名為獲（方言讀Huai）鹿縣，寓義抓獲祿山。其后，唐朝由盛轉衰，又經五代十國，獲鹿和石邑一直為縣。至北宋初的開寶六年（公元973年），獲鹿、石邑兩縣合并為獲鹿縣。

金國入主中原后于興定三年（公元1219年）升獲鹿縣為鎮寧州，十年后，即公元1229年，蒙古改鎮寧州為西寧州，1235年西寧州改為獲鹿縣。元朝滅亡后，明、清兩代獲鹿為縣。先后隸屬真定路、真定府，清雍正初，真定府更名正定府。

辛亥革命后的第二年，中華民國于1913年廢掉舊的州府，各縣直轄于省。不久全省設置四個觀察使（俗稱道），獲鹿縣屬范陽道。民國17年（1928年）廢除觀察使，獲鹿縣再次直轄于省。民國24年2月，河北省政府呈行政院，設行政區，其中獲鹿行政區擬以獲鹿縣為中心，管轄周邊縣。同年3月，河北省將全省劃分為17個行政督察區，獲鹿縣為第12督察區駐地，管轄獲鹿、井陘、正定、欒城、元氏、平山、贊皇、藁城8縣和石門警察局。

七七事變后，民國政府又幾次變更行政區劃，但河北大片土地淪陷，均未能執行。在淪陷區內，中共領導的抗日武裝在廣大農村和城鎮邊緣，開展抗擊日本侵略軍并組織建立抗日政府。

1938年6月，冀西民訓指導特派員同八路軍井陘獲鹿獨立營，在獲鹿縣北寨召開30余村代表大會，通過選舉，成立了獲鹿（路南）抗日區政府。1940年1月，冀晉豫區第三行政督察專員公署建立獲鹿縣政府，管轄平漢鐵路以西、正太鐵路以南、元氏以北、井陘縣以東獲鹿區域內的90多個村莊。該縣政府同年6月撤銷。1945年2月，獲鹿抗日縣政府在井陘縣鴨莊成立，隸屬太行區第一區行政督察專員公署。管轄平漢鐵路以西（不含石門城市工作委員會所轄之永壁、東良廂、西良廂）。在獲鹿縣北部，即石太鐵路以北第一個以獲鹿縣命名的抗日縣政府建于1939年10月，隸屬于晉察冀邊區第三行政督察專員公署。該縣政府于1940年8月撤銷，同時將地處滹沱河以南、正太鐵路以北、冶河以東、平漢鐵路以西的獲鹿縣路北和平山城東十六區、井陘縣三區和四區的一部及大河區合并建立新政區，取名建屏縣�？h政府駐牛山村。建屏縣政府隸屬于晉察冀邊區第五行政督察專員公署。

抗戰期間，獲鹿縣的國民（黨）政府在淪陷后逃離縣城，1938年國民黨在常河村建立獲鹿縣政府。1945年8月，日本宣布無條件投降，國民黨接收獲鹿縣的日偽公署，設立獲鹿縣國民政府，1947年11月，中國人民解放軍解放了獲鹿縣，獲鹿縣國民政府徹底完結。

抗日戰爭之初，為方便組織抗日，中共冀晉豫省委和晉察冀省委劃獲鹿縣為3塊，平漢鐵路以東方村一帶27個村，在1939年10月與正定縣部分村莊成立正獲縣政府，1940年10月撤銷正獲縣，建立藁正獲縣，原正獲縣的獲鹿部分隸之。1945年3月藁正獲縣撤銷，建立欒正獲縣。獲鹿縣平漢鐵路以東27村隸之。平漢路以西，石門外圍西南的永壁、東良廂、西良廂劃為石門城市工作委員會管轄。1937年2月至1938年12月，獲鹿（路南）與元氏縣建立元獲抗日縣政府；1938年秋獲鹿路北和井陘縣建立井獲聯合縣政府。

1947年獲鹿縣路南、路北、路東全境解放后，于1948年合并為獲鹿縣。

新中國成立后，獲鹿縣隸屬于石家莊地區專員公署，1958年11月并入井陘縣，改為石家莊市轄。1959年1月，并入井陘縣部分劃出，稱石家莊市獲鹿區，1960年5月，石家莊市獲鹿區并入井陘縣。同年6月30日原獲鹿區從井陘縣分出，劃歸石家莊市橋西區。1961年5月，劃入石家莊橋西區的獲鹿區除永壁、高遷、寺家莊3個公社和上京西營兩個生產大隊外，從橋西區劃出，并入井陘縣。

1962年1月，恢復獲鹿縣建制，屬石家莊地區專員公署，1983年12月改為石家莊市轄。

1992年獲鹿縣委、縣政府開始向上級申請撤消獲鹿縣設立鹿泉市，后經幾次補充申報材料，于1994年5月18日國務院批準獲鹿縣設市之申請，由民政部以民行批[1994]78號文批復，撤消獲鹿縣、設立鹿泉市，以原獲鹿縣的行政區域為鹿泉市的行政區域。同年6月18日，河北省人民政府冀政函[1994]60號文，向各地、市、縣發出撤銷獲鹿縣、設立鹿泉市的通知，并授權石家莊市管理鹿泉市。

1994年10月9日召開中共鹿泉市第一屆委員會第一次會議；10月10日召開鹿泉市第一屆人民代表大會；10月8日召開政協鹿泉市第一屆委員會第一次會議；10月13日舉行鹿泉市揭牌儀式。

2014年9月撤市設區,設立石家莊市鹿泉區。