米脂最早源于宋朝中期，以地有米脂水，沃壤宜粟，米汁淅之如脂，故名。天圣十年（1032）李元昊在兴庆府（宁夏银川市）称帝，建西夏国，米脂属西夏银州，在县城所在地出现米脂寨。元丰四年（1081）宋军夺回米脂寨，隶于延州。元祐四年（1089）宋与西夏议和，银州（含米脂寨）割让给西夏。元符元年（1098）宋收复米脂寨。金天会六年（1128）金兵占领米脂寨，隶属绥德军。兴定五年（1221）蒙古将领木华黎率军渡黄河占领米脂寨。金正大三年（1226）设米脂县。

元朝，米脂县属陕西行省延安路绥德州。明代，米脂县隶于陕西布政司延安府绥德州。崇祯十六年（1643）李自成在西安建大顺朝，改延安府为天保府，米脂县为天保县，隶属同前。

清顺治元年（1644）十二月清军进占天保县，恢复为米脂县（属延安府）。雍正三年（1725）设绥德直隶州，米脂县改属绥德州。

民国二年（1913）米脂县改属榆林道。民国十五年（1926）撤销榆林道，米脂县直属省辖。民国二十四年（1935）米脂县属榆林第一督察区。

1937年12月米脂县划属陕甘宁边区，隶绥德专区。1940年绥德专署国民党专员何绍南被人民赶走，边区政府设立绥德分区行政督察专员公署，米脂属之。

中华人民共和国成立后，米脂县隶属绥德专区。1956年10月米脂县并入榆林专区。1958年葭县的8个公社和榆林县的镇川、清泉公社，横山县的傅家坪公社先后并入米脂。1961年9月米（脂）葭（县）分县。1968年隶属榆林地区革命委员会。1979年隶属榆林地区行政公署。2000年7月1日至2010年隶属榆林市人民政府。