历史上交口县境域为分治区域。战国时期，境内为魏属地。赵成侯十一年（前364），“秦攻魏，赵救之石阿”（今交口县石口村一带）。汉武帝元朔四年（前125），诏令依蒲地始设蒲子县，属河东郡。魏改属平阳郡。晋永嘉三年（309），依蒲子城设大昌郡，不久废。北魏太平真君九年（448），设岭东县，属吐京郡。太平真君二十一年（460），更名为新城县。隋废新城县。唐武德三年（620），先后设温泉县和高唐县，属北温州；贞观元年（627），两县并入隰州。乾元元年（758），温泉县改属石州。五代、宋、金未变。元至元三年（1337），存史达717年之久的温泉县被废，其境域分别改属于孝义、灵石和隰州所辖。明、清至民国年间，境域归属袭之未变。

抗日战争期间，在双池镇西庄村设立灵西县抗日民主政府。抗日战争胜利后，原灵西县抗日民主政府改组为灵西县民主政府。新中国建立后，今交口县境内的孝义县辖区属汾阳专区，灵石县辖区属榆次专区，隰县辖区属临汾专区。

1971年4月6日，经国务院批准成立交口县。由孝义县划出大麦郊、温泉和坛索3个人民公社，由灵石县划出双池和回龙2个人民公社，由隰县划出交口、石口、川口和康城4个人民公社，同改属交口县。县城选定于交口人民公社境内的水头村南，县名遂称为交口县。

1984年5月，交口县撤销人民公社建置，按照原有人民公社的境域范围改设为：4个镇，即城关镇、康城镇、双池镇和桃红坡镇，5个乡，即石口乡、川口乡、回龙乡、温泉乡和坛索乡。2001年4月，增设一社区、二社区、三社区、四社区、五社区、六社区6个居民委员会。2000年坛索乡并入桃红坡镇。2001年撤销川口乡合并为石口乡。同年，城关镇改名水头镇。2003年10月，国务院批准设立地级吕梁市，交口县归吕梁市辖区。2011年，增设双池居民委员会。

目前，交口县辖6镇1乡分别为：水头镇、石口镇、康城镇、双池镇、桃红坡镇、回龙镇，温泉乡；居民委员会6个，村民委员会88个。