春秋时期属晋。
后曾属鲜虞。
战国时期属中山，后归赵。
秦时属恒山郡。
西汉置关县。
东汉改置栾城县，属常山郡。
三国魏省入平棘县。
北魏太和十一年（487），复置栾城县，治今县西焦家庄东，属赵郡。
北齐省。
隋开皇十六年（596），复置，属栾州。
唐初属赵州。
大历三年（768），改属恒州。
天祐二年（905），改名栾氏县，属镇州。
五代唐同光元年（923），复名栾城县。
宋庆历八年（1048），属真定府。
元初属赵州，后属真定路。
明洪武十年（1377），徙治今栾城，属真定府。
清属正定府。
1913年，属保定道。
1928年，直属河北省。
1935年，属第十二行政督察区。
1945年10月，栾城县与正定县、获鹿县建立联合县，称为栾正获县，属冀中区第六专区。
1946年，恢复栾城县，属冀中区第十一专区。
1949年8月，划属河北省石家庄专区。
1950年6月1日，获鹿县第六区方村等27个自然村划归栾城县。
1958年12月20日，撤销栾城县，方村等11个自然村划归石家庄市，其余境域并入藁城县。
1960年，栾城县境由藁城县划出，属石家庄市桥东区。
次年析部分区域划归赵县。
1962年3月27日，于原县城恢复栾城县。
属石家庄专区。
1967年，属石家庄地区。
1986年，属石家庄市。
2014年，经国务院批准，撤销栾城县，设立栾城区。