夏、商时期，在今高台县有羌、乌孙等部落驻牧。
春秋、战国时期和秦代，先后有乌孙、月氏和匈奴游牧生活。
西汉初年，匈奴崛起，占据河西，今高台县地域为匈奴浑邪王属地。元狩二年（前121），汉武帝发动对匈奴的大规模战争，匈奴远遁北漠，河西空虚。元鼎六年（前111）设表是县，为今高台地域最早的县级建制，隶属酒泉郡，县址无考。表是县区域范围大致为今高台县骆驼城镇、宣化镇、黑泉镇、罗城镇黑河南一带。与表是县同一时期的乐涫县，治所在今酒泉市下河清镇皇城村附近，其区域范围包括今高台县新坝镇；会水县治所在今金塔县大庄子镇，其区域范围包括今高台县罗城镇黑河北一带。西汉灵帝光和三年（180）七月，表是地震，县易处，更筑城郭。修建后的县城即今骆驼城故址。后汉改表是为表氏（是、氏古通用）。
东晋咸康元年（335），前凉张骏置建康郡，辖表是县，郡、县同治。
隆安元年（397），后凉建康郡太守段业在沮渠蒙逊的鼓动下，以建康郡割据，自署凉州牧、建康公，翌年自称“凉王”，史称“北凉”。
庚子元年（400），敦煌太守李暠建西凉，表是县属西凉。北凉玄始十年（421）沮渠蒙逊灭西凉，表是县属北凉。
南北朝后期，建康郡表是县人口骤减，土地荒芜。
隋废建康郡、表是县，今高台县行政区域属甘州（张掖郡）福禄县。唐武德二年（619）福禄县隶属肃州。
唐证圣元年（695），在今骆驼城置建康军。管军5300人，马500匹，有田15屯。安史之乱后，建康军陷于吐蕃，今高台县行政区域隶属敦煌军镇。唐宣宗大中四年（850），沙洲首领张议潮起义，收复河西，今高台县地域复归于唐。后梁乾化元年（911），回鹘占领甘、肃二州。今高台地为回鹘占有。
北宋景祐三年（1036），党项族李元昊打败回鹘，攻占瓜州、沙州、肃州，今高台地域归西夏。
南宋宝庆二年，即西夏乾定四年（1226），蒙古军攻占肃州、甘州，今高台县地域属甘州路管辖。
明洪武五年（1372），征西将军冯胜平定河西，置高台站，隶属甘肃卫，二十五年（1392），甘肃卫裁革，隶属甘州中卫。明洪武二十九年（1396），在今天城村置哨马营，属甘州卫。翌年，哨马营改设为镇夷守御千户所。建文二年（1400），裁革镇夷守御千户所，永乐元年（1403）复置。景泰七年（1456）改高台站为高台守御千户所，隶属陕西行都指挥使司。
清代雍正三年（1725），撤并高台守御千户所、镇夷守御千户所，设高台县，治所设今县城，隶属甘州府。雍正七年（1729）改属肃州府。
中华民国三年（1914）高台县隶属安肃道，中华民国二十五年（1936）隶属甘肃省第七行政督察区（驻所酒泉）。
1949年9月高台解放，隶属张掖分区。1950年5月张掖分区撤销，隶属酒泉专区。1955年10月，张掖专区、酒泉专区、武威专区合并为张掖专区，高台隶属张掖专区。1969年10月，撤销张掖专区，分划张掖地区、酒泉地区、武威地区，高台隶属张掖地区。
2002年7月，张掖地区撤销，设张掖市，高台县隶属张掖市。
