商周為“亙方”，屬侯國。
春秋為赤狄東山皋落氏地，屬晉國。
戰(zhàn)國屬魏，曰王垣。
秦置垣縣，隸河?xùn)|郡，西漢因之，東漢、三國、西晉均屬河?xùn)|郡。
北魏皇興四年（470），改為白水縣，屬邵上郡。
孝昌年間（525-527）撤邵上郡，于陽壺建邵郡，白水縣分設(shè)為白水、青廉二縣。
西魏大統(tǒng)三年（537），改邵郡為邵州，改白水縣為亳城縣，與青廉縣同屬邵州。
北周另置蒲原縣。
隋大業(yè)初，廢邵州，亳城、青廉和蒲原合為垣縣，屬絳郡。
義寧元年（617），在今古城鎮(zhèn)置邵原郡，垣縣分設(shè)為垣縣、青廉、亳城三縣屬之。
唐武德元年（618），屬邵州。
武德五年（622），省亳城入垣縣。
貞觀元年（627），撤青廉入垣縣。
龍朔二年（662），改屬洛州。
乾封二年（667），還屬絳州。
天授二年（691），又屬洛州。
長安二年（702），還屬絳州。
貞元三年（787），改屬陜州。
元和三年（808），復(fù)屬絳州。
五代稱垣縣，屬絳州。
北宋初年間，改名垣曲縣，仍屬絳州。
金興定四年（1220），屬翼州。
元復(fù)屬絳州。
至元三年（1266），撤垣曲并入絳縣。
至元十六年（1279）復(fù)置。
明隸平陽府。
清雍正二年（1724），屬解州。
雍正七年（1729），改屬絳州。
1914年，屬河?xùn)|道，后廢道直屬于省。
1937年，屬山西省第七行政公署。
中華人民共和國成立后，1950年屬運(yùn)城專區(qū)，1954年屬晉南專區(qū)，1970年屬運(yùn)城地區(qū)。
2000年，運(yùn)城地區(qū)撤地設(shè)市，垣曲縣屬運(yùn)城市。