境内北部山区发现的古代海洋生物化石和山岩断层构造表明，渑池在远古时代曾有过沧海桑田的变迁，地壳经过剧烈运动、在海洋中抬升而成为陆地。据县境内考古发掘，县北的青山有古代动物化石点。在青山、北仁村一带，城关镇羊河，英豪镇吴窑头等地，发现有众多的旧石器时代文化遗址，说明渑池在远古时期就是人类活动的地点。仰韶文化实物遗存证明，远在5000多年以前古人类曾在这里劳动、生息，创造了举世闻名的仰韶文化。
在夏代（公元前2070~前1600年），黾池曾是夏王朝的统治中心，建有帝皋的都城。可见渑池当时位置的重要和经济的繁荣（据范文澜考证）。商代（公元前1600~前1046年），黾池位置仍很重要，有大量的夏商时期考古情况可为佐证。《水经注》载：大禹曾开凿黄河砥柱以下至五户寺120里狭窄处，以泄洪水。西周（公元前1046~前771年）时，黾池是东都雒阳的近畿。春秋时（公元前770~前476年），黾池属郑国，但西部少部分地区属虢国。虢国在黾池建立了一个叫玤（地址在今英豪镇王都村一带）的城邑，为东巡的周惠王建有行宫。战国时期，公元前376年，韩国灭郑国，黾池转属韩国。在公元前308~前249年之间，黾池、宜阳一带已被秦国占领。公元前279年，赵惠文王和秦昭襄王在黾池“西河之外”会盟，留下了蔺相如智挫强秦的千古佳话。秦在黾池始置县，治俱利城，隶属于弘农郡。
经过秦末战争，黾池县城残破，汉高祖八年（前199年），“复黾池中乡民”。汉景帝中元二年（前148年），开始修建新的黾池城池，“徙万户为县”。西汉时盐铁国营，弘农郡铁官设在黾池，直至三国魏时。东汉建武三年（27年），大将冯异在黾池、洛宁一带大败农民起义军——赤眉军。冯异在黾池建有防御性的土城，即今冯异城遗址。名士周党隐居渑池，不应光武帝刘秀征召，隐居之地后来就叫不召寨。汉献帝初平元年（190年），权臣董卓挟帝迁都长安，沿途烧杀抢掠，距洛阳方圆二百华里范围包括黾池在内，“无复孑遗”。三国时期，魏文帝曹丕，始将县名由“黾池”加水旁改为“渑池”。晋代，甘肃灵台人皇甫谧从叔父迁居渑池，后成为杰出的史学家、文学家、医学家，编著《针灸甲乙经》，成为中国针灸学的鼻祖。南朝宋人王镇恶迁居渑池独冢（今笃忠村），后为征虏将军。西晋至唐代前，渑池连年战事不断，东晋将领祖逖、桓温、刘裕等将领北伐中原都一度攻占渑池。
隋唐至北宋，渑池成为京畿要冲。隋代，大儒王通隐居渑池授徒讲学。渑池儒学之传，始于王通。唐贞观三年（628年），县城移至双桥镇，即现在的县治。唐高宗因渑池城西黄花村桂树景致可观，遂在此建行宫——紫桂宫（后改避暑宫、芳桂宫）。弘道元年（683年）十二月行宫废。唐“安史之乱”间，渑池饱受战争之苦。五代十国时期，渑池又成了杀伐战场。到后唐时，县人雷姓者，受戒韶山云门寺，死后为“龙王”以“行雨灵验”，被潞王封为昭济侯雷公，历代建庙受祀。北宋时期，大中祥符四年（1011年），真宗西狩至渑池，并留宿。著名学者徐无党曾任渑池县令。“唐宋八大家”之一的苏轼出蜀过渑，写下了著名诗作《和子由渑池怀旧》，“雪泥鸿爪”成语留传至今。南宋建炎四年（1130年），渑池人张玘以家资募兵在黄河白浪渡口抗击金兵，阻其渡河。金人统治渑池期间，宋将岳飞一度收复渑池。金世宗兴定元年（1217年），在渑池设立韶州，下设渑池县，一度在南村设利津县。金代末年，元兵由黄河北岸渡河攻金，韶山一带原始林木遭劫，巨木多被砍伐建造船只和炮梢。金、元时期，渑池人口锐减。明代从洪武年间（1368~1398年）开始从山西移民到渑池。由民间养义马代替差役供应驿站使用。明清两代，在南村常设巡检使，以管理河务。明隆庆元年（1567年），渑池县儒学训导蒲汝宽修成《渑池县志》二册，为渑池历史上有记载的最早一次修志。明万历二十四年（1596年），县令王之都开始方丈田亩，是渑池有记载的最早一次大规模丈量土地。同年，始修古秦赵会盟台，建亭台于其上。明崇祯年间，李自成农民起义军曾两次攻占渑池县城。清代初期，渑池人口较明末十去八九，荒地甚多，康熙七年、八年间（1668~1669）有闽兵千余人在渑池屯荒，既耗资又扰民，县令邓琪棻多次上文并亲至河南府恳请，得罢屯荒。渑池因地处东西要冲，元代后的历代驿务众多，差役繁重，民不堪使，常从附近外县遣送民伕来渑供驿差。
近现代渑池虽然地处要冲，却成为三等小县。同治元年（1862年），捻军攻克渑池县城，和清兵在县东崤店一带激战，大败清军。光绪三年（1877年），渑池大旱，人民死十分之七。光绪二十七年（1901年），光绪及慈禧等回京住渑池行宫。中华民国3年（1914年），陇海铁路渑池段通车。民国14年（1925年），“胡憨之战”爆发，国民二军与镇嵩军在渑池大战四昼夜，镇嵩军败，国民二军驻渑。民国15年（1926年），镇嵩军张治公部打败国民二军进驻渑池。民国16年（1927年），国民革命军第二集团军兵出潼关，东进配合北伐，冯玉祥亲自到渑考察。当年始有共产党员章绶楚、贺景星等在渑池活动。民国27年（1938年），上官子平开始统治渑池。同年，中共中央派遣刘向三来渑池建立十八集团军渑池兵站，邓小平、杨尚昆、彭德怀等曾经过兵站，刘少奇在渑池召开了中共豫西特委扩大干部会议，国际医生巴苏华、柯棣华等由兵站护送到太行山前线。抗战期间，渑池火车站至县北南村黄河渡口一线的军运成为县内的首要政务，渑池人民为抗日战争付出了巨大的牺牲。民国33年（1944年）日本侵略军入侵渑池。1945年，八路军太岳军区部队收复渑池，成立县抗日民主政府，收编渑池地方武装为八路军太岳军区豫西二分区独立第七旅。5月，原国民党渑池县长、独七旅旅长上官子平发动叛乱，中共豫西地方党组织和抗日武装遭到了严重损失。解放战争时期，渑池成为人民解放军和国民党军队“拉锯”的地方。1947年8月，渑池县城第一次解放，当年在常村消灭了国民党县长王开基率领的地方武装。1948年1月，渑池县城第二次解放。2月，国民党胡宗南部罗列师勾结庙道会头子王新亮侵扰袭击马跑泉革命根据地，渑池革命力量又遭挫伤。3月，渑池县城最后一次解放，渑池人民终于结束了战争的苦难。
1948年，渑池人民民主政权建立，在中国共产党的领导下，进入了和平建设和发展时期，进行剿匪反霸、支援前线和镇压反革命工作，开展了抗美援朝运动，接着进行了土地改革等生产资料的社会主义改造，国民经济得到了恢复和发展。但以后进行的反右倾、大跃进和人民公社化等，渑池经济发展受挫。接下来的“文化大革命”十年间，渑池的经济更是遭到严重破坏，各项事业横被摧残。
1978年中共十一届三中全会召开后，渑池经济开始逐步复苏，粮食产量逐年提升，但农业在县域经济中占主导地位，渑池仍是一个典型的农业县。
1986年，实行市管县体制，渑池县由洛阳专署划归三门峡市管辖。
1986年后，渑池县走强工富农之路，由一个经济基础十分薄弱的国家级贫困县成为三门峡市辖区内发展最快的县市，经济和社会发展取得了令人瞩目的成就，被省委、省政府称之为“渑池现象”。截至“九五”计划末的2000年底，渑池县综合经济实力升至河南省各县市第19位，人民生活总体上解决了温饱问题。2006年，全县国内生产总值达亿元（按1990年不变价），逐步向经济强县迈进。