商，熏育、龙方之域。
西周，犬戎、西申（白翟）地。
东周，春秋时属林胡地。战国时，北属林胡，南归魏境。魏置肤施县于境内（今党岔附近）。
秦，秦惠文王十年（前328），始统于秦。境归秦，属上郡肤施县。
西汉，本境分属朔方刺史部上郡奢延县（址于现靖边县城西北30公里红柳河南岸）和肤施县，亦说怀远堡等地属白土县（址在神木县南）。
新，奢延县易为方阴县，西北部属之。
东汉，属并州刺史部上郡肤施、奢延县，今响水一带归圜阴县（址在神木县南）。
三国、西晋，羌胡地。
东晋、十六国，先后属前秦、后赵、后秦上郡。晋安帝义熙三年（407），匈奴贵族赫连勃勃破鲜卑、薛干等部，称天王建大夏（十六国之一，或称五胡夏，定都统万城），归夏。
南北朝，属北魏夏州（治所统万城）化政郡岩绿县（址原统万城，即今靖边县红墩界乡白城子），后归西魏化政郡。北周保定三年（563），银州（今党岔）一带改属北周雕阴郡儒林县（址榆林县东南）。
隋，大业十三年（617），鹰扬郎将梁师都起兵反隋建梁国，属梁。
唐，为关内道夏州朔方县（址白城子）、德静县（内蒙古乌审旗东南）和银州儒林县。
五代十国，属定难军夏州、银州。
北宋，以横山为界，西北部归西夏，南部为宋地属永兴军路延安府绥德军。
南宋，以芦河、无定河为界，北部归西夏夏州，南部为金地属鄜延路绥德州。
元，为陕西行省延安路米脂县。
清，雍正九年（1731年）取“怀柔边远”之意，置怀远堡为县（治所今旧县城），属榆林府。
民国三年（1914年），为别安徽省之怀远县，遂依境内横山山脉更名横山县。
民国二十四年（1935年），陕北工农政府领导群众开展土地革命，境内成立赤源县（址麻城界）和米西县（址石窑沟乡牛肋脖湾）。
1946年10月，县府易帜，县境改属榆横政务委员会（设于镇川）管辖。
1947年，归陕甘宁边区政府绥德分区所辖。翌年，改属榆林分区。
1958年12月，横山县置撤销，本境分别划入榆林、靖边、米脂县。
1961年9月，县复，隶属陕西省榆林地区至今。
2015年12月25日，撤销横山县，设立榆林市横山区，横山区人民政府驻横山街道北大街9号。