夏、商、周三代，為揚州巢伯國。
春秋戰國大部分時間屬楚，有時屬吳。
秦隸九江郡居巢。
西漢隸淮南國、廬江國，境內有臨湖、襄安等縣。
東漢隸廬江郡。
三國時屬吳濡須。
晉屬廬江郡。
宋、齊、梁時屬豫州、南豫州，境內有扶陽縣、蘄縣。
陳時屬合州蘄縣。
隋改合州為廬州，改蘄縣為襄安縣，縣下設無為鎮。
唐初境內置開城、扶陽縣，不久即廢二縣置巢縣，隸廬州。
五代十國，先后隸楊吳昭順軍、南唐保信軍和后周江南國。
北宋太平興國三年（978）置無為軍，領巢縣、廬江縣。
熙寧三年（1070）置無為縣，無為軍領巢縣、無為、廬江三縣。
元至元十四年（1277）升無為軍為無為路，隸江淮行省。
至元二十八年（1291），更名河南江北行省，改無為路為無為州，仍領巢縣、無為、廬江三縣，隸廬州路。
明洪武元年（1368），無為州領巢縣，直隸中書省。
弘治七年（1494），無為州改隸廬州府。
清初仍隸屬廬州府，領巢縣。
康熙六年（1667）安徽建省，無為州隸廬州府。
雍正二年（1724），無為州不領巢縣。
1912年4月，改州為縣，隸廬州府。
1914年6月屬安慶道。
1928年廢道，直隸安徽省。
此后先后屬安徽省第二、五、三、一行政專署。
1949年4月11日，無為縣全境解放。
7月，無為、臨江、湖東、無南四個縣級民主政權合并成立無為縣政府，轄9區1鎮，隸皖北行署巢湖專區。
1952年8月，隸蕪湖專區。
1958年10月，全縣成立31個人民公社。
1962年5月，設區10個、鎮2個、公社70個。
1965年7月，復隸巢湖專區。
1979年增設二壩鎮。
1983年政社分開，恢復鄉、村建制。
1992年撤區并鄉，全縣設立28個鄉鎮。
1995年增設7個鄉。
2004年和2005年，分別撤銷了4個鄉鎮和8個鄉鎮，至此全縣有23個鄉鎮。
1999年7月，地級巢湖市成立，無為縣隸之。
2011年8月，撤銷地級巢湖市，改隸蕪湖市。
2019年11月20日，撤銷無為縣設立縣級無為市。