战国初属魏，后并于赵。

秦并天下后，为上谷、钜鹿2郡地。

西汉初在今深县东南置下博县，汉高祖十二年（公元关195年）在今前磨头一带置桃县，均属信都国。

东汉下博县属安平国，桃县废。

晋下博县仍属安平国。

北魏下博县移至今深县东，属长乐郡。

北周建德六年（577）下博县复还旧治。

隋初郡废，开皇十六年（596年）于饶阳置深州，“以州西故深池为名”。大业二年（606年）州废，以其地分入博陵，河间2郡。

唐武德四年（621年），复于安平置深州，寻徙饶阳，领安平、饶阳、芜萎3县。贞观十七年（643年）州废。先天元年（712年）于今旧州村一带置陆泽县，是年复置深州，移治陆泽县。天宝元年（742年）改深州为饶阳郡。乾元元年（758年）复为深州，永泰元年（765年）领陆泽、下博、武强、安平5年，属河北道。

五代周显德二年（955年），于李晏口（今贾城西一带）置静安军，移下博县治此，以军领县。

宋雍熙二年（985年）废静安军，三年（986年）省下博县，四年（987年）年置静安县，始自陆泽徙深州治此，领静安、束鹿、饶阳、安平、武强5县，属河北西路。陆泽逐废。

金，深州属河北东路。

元太祖十九年（1224年）州废，静安县隶东武州。太宗六年（1234年）复置深州，治静安，隶河间府。太宗十年（1238年）改隶真定路，领饶阳、安平、武强、束鹿 、静安5县。后领静安、衡水2县。

明江武二年（1369年），静安县省入深州，州领衡水1县。永乐十年（1412年）徙州吴家庄，即今治，属真定府。

清雍正二年（1724年）升为直隶州，领武强、饶阳、安平3县，属正定府。宣统三年（1911年）属直隶省清河道。

民国二年（1913年）改，深州为深县，属直隶省范阳道。

民国三年（1914年）改属保定道。

民国十七年（1928年）直隶河北省。

民国二十六年（1937年），深县属第九行政督察区，专署驻深县。后又改属第十三行政督察区，民国三十四年（1945年）3月，深北县、深南县合为深县；8月，撤销深束县；11月属第十行政督察区，专署仍驻深县。

民国三十五年（1946年）5月属冀中行署十一专署。

民国三十八年（1949年）8月，属河北省衡水专区。

1952年11月改属石家庄专区。

1960年3月改属石家庄市。

1961年5月改属石家庄专区。

1962年7月改属衡水地区。

1994年7月4日，经国务院批准撤销深县设深州市。

1996年7月10日，衡水地区改为地级衡水市，深州市仍属衡水市。