靈丘之名，早在戰(zhàn)國時代就已出現(xiàn)。
靈丘就是以趙武靈王死后葬于此地而得名。
至今傳說在縣城城關(guān)的西部，有座高大的土丘，就是趙武靈王之墓。
西漢初設(shè)置靈丘縣，屬幽州代郡。
東漢屬中山國，不久廢。
三國時又屬中山國。
北魏復(fù)置靈丘郡，屬司州，后改屬恒州；又于境內(nèi)別置莎泉縣。
東魏屬北靈丘郡。
北周置蔚州，又立大昌縣，唐屬蔚州，后又歷屬安邊，興唐二郡。
乾元元年（758年）復(fù)為蔚州，縣仍屬之。
遼隸蔚州忠順軍。
金貞祐二年（1214年）。
改成州，屬西京路。
元復(fù)為靈丘縣，屬上都路宣德府蔚州。
明屬大同府蔚州。
清屬山西省大同府。
1912年屬山西省。
1937年屬山西省第一行政區(qū)（沿五臺），1937年9月25日平型關(guān)大捷后靈丘開辟為抗日革命根據(jù)地。
1938年1月晉察冀邊區(qū)成立，靈丘屬第二專區(qū)。
1945年3月31日靈丘全縣解放，屬晉察冀邊區(qū)。
1949年8月屬察哈爾省雁北專署。
1952年11月重歸山西省雁北專署。
1959年1月屬山西省雁北地區(qū)。
1961年雁北專署改為晉北地區(qū)。
1971年改屬雁北地區(qū)管轄。
1978年改雁北行署管轄。
1993年7月地市合并后屬大同市。