春秋為北狄地。
戰國初為北方林胡、樓煩等部族游牧區。
戰國后期為趙雁門郡地。
秦漢為馬邑縣地，屬雁門郡。
三國、西晉仍之。
西晉永嘉間，鮮卑拓跋進占雁門郡，神池為拓跋氏所有。
十六國時，先后屬前趙、前燕、前秦、后燕、西燕。
北魏都北齊為長寧、齊德二郡地。
北周廢齊德郡，地屬長寧。
隋為開陽縣地，屬朔州。
唐改開陽為鄯陽，神池為鄯陽地，仍屬朔州。
遼、金為武州寧遠縣地。
元廢寧遠縣，置武州，神池隸焉。
明隸代州崞縣。
正統十三年（1448）建神池口巡檢司。
嘉靖十八年（1539）設神池營，建堡（今縣治舊堡）。
清雍正三年（1725）始名神池縣，隸寧武府。
1927年廢道，直屬山西省。
1939年9月屬晉綏邊區。
次年2月，屬晉西北行政公署第二專員公署。
同時，神池縣成立中共領導的抗日民主政權臨時行政委員會。
1945年8月全境解放，屬雁門行政公署。
1946年3月雁門行政公署撤銷，本縣復屬晉綏邊區行政公署第二專員公署。
1949年6月屬五寨專署。
1949年10月屬興縣專區。
1952年6月，劃歸忻縣專區。
1958年12月，并入五寨縣。
1959年，忻縣、雁北兩專區合并為晉北專區，五寨縣屬焉。
1961年4月，恢復神池縣。
6月，撤銷晉北專區，復置忻縣專區，神池屬之。
1967年，屬忻縣地區。
1984年忻縣地區更名忻州地區，神池縣歸屬之。
2000年屬忻州市至今。