郯城县历史悠久。据县境内黑龙潭水库、山南头村、朱庄、安子桥西相继出土的旧石器时代晚期与新石器时代之鼎、鬶 、鬲陶片、一孔石铲、石凿等文物推断，早在万年以前，我们的祖先就已在此聚居生息繁衍，创造发展了郯城县的古代文化。

郯城建置，始于郯国。郯国建于何时，史无确载。据中华地图学社1975年版《中国历史地图集》的标注，夏、商时期，少皞后裔一支以鸟为图腾的炎族，聚居于此，称炎地。属人方。西周初（公元前1122年），武王封周公旦于少皞之墟曲阜，为鲁公。成王嗣位后，周公元子伯禽就封于鲁，建立鲁国。在周公东征凯旋和鲁伯禽伐淮 、徐戎后，东土以宁。少 皞后裔中的炎族首领（后称郯子）就封于炎地，称炎国。时爵分五等，土分三等，公、候为百里，伯为七十里，子、男为五十里，不满五十里为附庸。因炎地不满五十，故为鲁附 庸。炎，古音亦读谈（Tan），春秋前后，国名多加“邑”字，从而炎国演化为郯国。据此，郯国建置当在公元前十一世纪。

春秋时期，周王室渐趋衰败，诸侯大国之间相互争战。处此弱肉强食时代，郯国之政治、军事活动，多依附于鲁。因此，史籍有关郯国的记载，多与鲁国牵连。郯国，能见之最早史籍记载是《春秋》，书中云：“宣公四年春，公及齐侯平莒及郯，莒不肯，公伐莒取向”。另据《左传分国集注》载：“宣公十六年秋，郯伯姬，嫁于鲁”。《左传》载：“襄公七年春，郯子来朝始朝鲁也。”“鲁昭公十七年秋，郯子来朝，公与之宴。昭子问焉，曰：‘鸟名官，何故也？’郯子曰：‘吾祖也，我知之……，我高祖少暤挚之立也，凤鸟适至，故纪于鸟，为鸟师而鸟名……’仲尼闻之，见于郯子而学之”。《师说》中“圣人无常师，孔子师郯子”之句，即出于此。据《乾隆·郯城县志》载，孔子来郯，曾路遇程子“倾盖而语，赠绢伤离”；又远登郯城东南四十里之马陵山峰望海，后人称其所登马陵山峰为“孔望山”，峰顶石楼为“望海楼”。

春秋时期，郯虽为小国，但称活跃。《春秋》载：“鲁定公三年冬，仲孙何忌及邾子盟于郯，修邾好也。”《左传》载：“鲁哀公十年，公会吴子、邾子、郯子伐齐南鄙”。

战国时期，周威烈王八年（公元前418年），郯国为越所灭，其境入越；周显王十四年（公元前355年），楚灭越后，其地又归楚。直至秦统一六国，郯国之名不复存在。

秦行郡县制。境地先属薛郡后为东海郡且郡治所在地，并在楚汉间有一短暂时期亦称郯郡。据《水经注》载：“郯县故鲁地，东海郡治，秦始皇以为郯郡”。故秦时设郯郡，但不在初设三十六郡之列，属秦末增置十郡之一。其辖境北近临沂，南至长江以北的扬州、秦州，东濒东海，西南到洪泽湖一带，为本县建置盛期之一。

汉承秦制。据《汉书·地理志》载：“秦置郯郡，汉高帝改名东海郡，辖县三十八：郯、兰陵、襄贲、临沂、下邳……”。汉武帝元封五年（前106年），全国分设13州刺史部，郯为县、郡和徐州刺史部治所。

王莽代汉，东海郡地一度成沂平郡。《后汉书·刘盆子传》载：“王莽改东海郡曰沂平，以郡守为大尹”，并载有赤眉与沂平大尹战。其时，郯仍为县、郡和刺史部治所。

东汉，基本承袭旧制。郯县之名，与汉始终。《纲鉴易知录·东汉纪》载有献帝时任幽州牧，后拜太傅的刘虞，为东海郡郯县人。《后汉书·郡国志》载：“东海郡，高帝置……十三城，户十四万八千七百八十四，口七十万六千四百一十六。郯、戚、朐、兰陵、襄贲、昌虑、承、阴平、利城、合乡、祝其、厚丘、赣榆。”时徐州刺史部辖东海、广陵二郡，彭城、下邳、琅琊三国，计六十二城，面积超过今江苏省。至东汉消亡，郯仍为县、郡和刺史部治所。

魏晋南北朝时期，本县建置更趋复杂。先是三国魏黄初年间（220—226年），东海郡称东海国，郯县隶属关系仍旧。但，徐州刺史部治所，自郯移设彭城（今江苏省徐州市）。晋初，复称东海郡，郯县属之。晋惠帝时，又改称东海国。《纲鉴易知录·晋纪》文中注曰：“东海国，即东海郡，都郯。”刘宋时，初沿旧制。萧齐时，郯属南东海郡。梁，郡、县俱废。陈，复置东海郡于京口。北朝，据《魏书·地形志》载，东魏武定八年（550年），“改东海为郯郡。治郯。领县四：郯、临沂、建陵、归昌”。北齐时，郯郡、县俱废。东海郡治所移至今江苏省连云港处。郯地置郯城戌（出自《北周地理志》），此为“郯城”首见于史书。北周大象元年（579年），郯，郡、县并复，隶邳州。

隋，改郡为州。开皇初，郯郡废，郯县隶泗州。大业三年（607年），又改州为郡，泗州改称下邳郡，郯县又隶下邳。《续山东考古录》载：“隋泗州、下邳郡，郯县，开皇初废郯郡，来属”。

唐，武德元年（618年），又行州县。武德四年（621年），郯县属泗州。贞观元年（627年），省入下邳，称郯城乡。“郯城”作为政区名，始见于此。元和间（806—820年），复置县时，遂以乡名为县名，称郯城县。而后又省入临沂县，仍称郯城，隶属河南道、沂州。

郯城县自唐后期省入临沂县，历经五代十国、宋、金直至元前期，未再复县，其县原治所称“郯城”。在此长约500年的时期内，境域所属，随临沂县而易。

元末，郯城县复置。《大明一统志》载：“郯城县，在沂州城东南一百二十里，古郯子国地……元末复置郯城县，仍属沂州，本朝因之。”《纲鉴易知录·元纪》载，英宗硕德八刺于至治二年（1322年），封齐齐克图为郯王；顺帝妥欢帖睦尔于至元五年（1339年），封彻彻笃为郯王。《元史·世祖纪》云，至元元年（1335年），郯城以沂州监战塔思、万户孟义所部兵戌之。《郯城县志·秩官志》载，至元五年（1339年），张伯玉（失其乡贯）任郯城县知县。据此，可以认定郯城县系元末复置。

明代，郯城县隶山东布政司兖州府沂州。《明史·地理志》载，洪武初置县。“元属益都路。洪武元年属济宁府。五年属济南府。七年十二月属青州府。十八年来属（兖州府）”。《续山东考古录》载：“明山东布政司兖州府沂州郯城县”。《乾隆·郯城县志》载，嘉靖二十一年（1542年），下辖政区为4乡45社。

清承明制。雍正二年（1724年），兖州府之沂州划归直隶州。十二年（1734年），升沂州为府，郯城县隶沂州府。其下辖政区，清前期为4乡32社；中后期为4乡45社。

1913年（民国2年），裁府置道，郯城县隶济宁道，下辖5区48保。1925年（民国14年），山东省由四道改为十一道，郯城县属琅琊道，辖区依旧。1928年（民国17年），道废，郯城县直属山东省政府，其辖区改为5区44乡。1936年（民国25年），郯城县隶属山东省第三区行政督察专员公署，辖区更为7区45乡。翌年，其辖区又为5区45乡。

1938年春，日本侵略军侵占郯城。次年11月，八路军一一五师解放郯西之马头镇。1940年1月，又攻克郯城。与此同时，郯城县抗日民主政府成立，隶属鲁南行政专员公署。同年10月底，郯城复为日军侵占。1941年2月，由于形势变化，县政府撤销。1942年4月，马陵办事处（县级政权）建立，隶滨海专署。

1943年1月21日，罗荣恒将军指挥一一五师再次攻克郯城，摧垮日伪政权。郯城大捷后，马陵办事处改称郯城县人民政府，隶属关系未变。同年10月，县政府隶属滨海专署二行署。不久，一一五师主力部队转移，日军遂又侵占郯城。此间1941—1944年，根据斗争形势需要，在郯城县东部及西部增置了临沭、赵镈（今称苍山县）二县。

1945年4月，郯城县人民政府隶属滨海行署二专署，下辖10区2镇。

1947年2月，郯城县为国民党占领，计一年又十个月，此间，人民政府政区同1945年，国民党政府政区按民国初年设置，后改为23乡2镇。

1948年11月8日，郯城县全境解放，隶属鲁中南行署第六专署。1950年5月隶属临沂专署。公署。1956年1月，郯城县人民政府改称郯城县人民委员会。1968年2月，又改名为郯城县革命委员会。1981年6月，复名为郯城县人民政府，隶属临沂地区行政公署。1994年12月，隶属临沂市。