巫山之名，最早见于《山海经。大荒西经》：“有灵山，巫咸、巫即、巫盼、巫彭、巫姑、巫真、巫礼、巫抵、巫谢、巫罗十巫，从此升降，百药爱在”。据《说文解字》记载：“灵，巫也，以玉事神”。故推断认为灵山即巫山。上古唐尧时代，巫山以巫咸得名。明代杨慎在其《艺林伐山》中写道：“巫咸以鸿 术为帝尧医师，生为上公，死为贵神，封于是山，因以为名”。

虞夏之时，巫山属荆、梁二州。巫山境域为倏氏部落。后随巫（溪）盐沿大宁河通长江外销，巫山百谷所聚，逐步形，成巫载小国，县境即是所属地。

商代后期至西周初年，巫山为庸国之地。庸国是一个臣服于商王朝的较大的方国，其立国之地在今湖北省西北部与重庆巫山、巫溪接壤的竹溪、竹山一带。

周宣王时代（公元前827年一前782年）熊挚之子建立夔子国（系楚国附属）。巫山曾一度成为夔子国的建都之地，后来为北面庸国所逼，才东迁秭归。从西周周宜王时代到春秋中叶，巫山地区一直属夔子国管辖。

春秋战国时期（公元前634年），夔子国因不祭祀楚国的祖先祝融，楚王派令尹成得臣、司马子西灭夔，县境随之归楚。公元前611年，楚联合巴、秦，灭掉庸国以后，即在巫山设置巫郡，系楚国西陲门户。

秦昭襄王三十年（公元前277年），秦国派蜀守张若伐楚，攻巫郡。又命白起突袭楚国郢都（今江陵），烧夷陵（今宜昌），截断楚国对巫郡援救，遂夺取巫郡及江南之地，置黔中郡，巫郡以县隶属秦国（治今大昌镇），后改属南郡。以巫名县，自此开始。

东汉建安十五年（ 210年），刘备主荆州，改临江郡为宜都郡（治今宜昌市），析巫县置北井县，与巫县同属宜都。

吴景帝永安三年（260年），分宜都郡置建平郡，郡治设在巫城。西晋泰始泰始五年（269年），分巫、秭归置建始、泰昌二县（一说晋初置泰昌），同时以巫、北井、泰昌、建始4县置建平都尉（治巫县）。咸宁元年（275年），改都尉为郡、于是吴、晋各有建平郡。太康元年（280年），吴亡，两建平郡合并，仍名建平郡（治巫城），巫县由大昌移治江岸，与郡合一。

隋文帝改州、郡、县三级制为州、县二级制，以州统县。开皇三年（583年），罢建平郡，巫县直隶信州（治今奉节县），此时巫县加“山”字，巫山县名自此始。大昌仍置，余县皆废。

唐武德元年（618年），改隋巴东郡为信州；二年（619年），改信州为夔州，仍置总管府；贞观十四年（640年，改为夔州都督府；天宝元年（742年），易都督府为云安郡；乾元元年（758年），复为夔州。巫山县皆属。

宋太祖开宝六年（973年），以夔州大昌县盐泉所建为大宁监（治今巫溪县）；端拱元年（988年），大昌县自夔州改属大宁监。是时，巫山县隶属夔州路。嘉定八年（1215年），大昌县移治今大昌镇。

元王朝废军、监制，改为州县，巫山县直属夔州路。世祖至元二十年（ 1283年），升大宁监为州，大昌县并入大宁州，亦属夔州路。

明代废路改府，省州改县，巫山隶属夔州府。太祖洪武十三年（1380年），大昌县自大宁州析出复置。并于边地设当阳镇巡检司（治今当阳乡）
清初，袭明制。由于连年战争，大昌县因钱粮无几，县民寥寥，已不成治。康熙九年（1670年）八月，省大昌县并入巫山，隶属夔州府。

中华民国元年（ 1912年）裁废道制，以府、州、厅直隶省政。民国2年（ 1913年），袁世凯为恢复帝制作准备，废省改道，以道统县，全川划为七道，巫山县隶属川东道（旋为东川道）。之后，军阀割据，道已名存实亡。民国24年（1935年），蒋介石主持川政，设四川省政府，推行行政督察区制，巫山县隶属第九行政督察区万县专员公署。

中华人民共和国成立（1949年），四川划为四个行署区，巫山县隶属川东行署区万县专区。1953年，四川撤销行署区，成立四川省。1968年10月，改四川省万县专署为万县地区行署，巫山县随属。1997年6月，重庆直辖市挂牌成立，巫山县隶属至今。