秦始皇三十三年（前214）置中留縣，治今桐嶺鎮(zhèn)一帶，屬桂林郡。
漢初屬南越國，元鼎六年（前111）改屬郁林郡。
東漢（25～220）改稱中溜縣；三國（220～280）復名中留縣，屬桂林郡。
西晉（265～316），中留縣廢；東晉（317～420）復置中留縣并改為中胄縣，屬郁林郡。
隋開皇十一年（591）撤中胄縣入桂林縣，屬始安郡。
唐武德四年（621）析桂林縣地置武仙縣，因縣西十里有仙山，取年號“武德”之“武”與仙山之“仙”命名，故武宣縣又稱“仙城”；治今三里鎮(zhèn)舊縣，屬象州。
唐乾封元年（666）撤桂林縣入武仙縣；乾封二年（667）置歸化縣，治今縣境西部，屬嚴州；天寶元年（742），武仙縣改屬象郡，歸化縣改屬循德郡；乾元元年（758）武仙縣、歸化縣分別改屬象州、嚴州。
宋開寶七年（974）撤歸化縣入來賓縣。
元至元十三年（1276）武仙縣改屬象州安撫司；至元十五年（1278）改屬象州路；大德年間（1297～1307）復屬象州。
明宣德六年（1431）以“仙”“宣”讀音相近而改“武仙縣”為“武宣縣”，屬象州。
清雍正三年（1725）改屬賓州直隸州；七年（1730）改屬潯州府。
1913年改屬郁江道。
1914年改屬蒼梧道。
1927年屬廣西省。
1930年改屬蒼梧民團區(qū)。
1932年改屬梧州民團區(qū)。
1934年改屬梧州行政監(jiān)督區(qū)。
1936年改屬潯州行政監(jiān)督區(qū)。
1940年改屬第五行政督察區(qū)。
1942年改屬第三行政督察區(qū)。
1948年改屬第二行政督察區(qū)。
1949年改屬第十三行政督察區(qū)。
1949年中華人民共和國成立后屬柳州專區(qū)。
1953年4月與象州縣并為石龍縣，屬宜山專區(qū)。
1958年改屬柳州專區(qū)。
1960年石龍縣改為象州縣。
1962年3月復置武宣縣，屬柳州專區(qū)。
1971年改屬柳州地區(qū)。
2002年屬來賓市。