源远流长，4000多年前就有先民定居。此地春秋战国史称羌、戎。战国后期至秦代，活动在河西地区的月氏和乌孙是当时较强大的民族部落，现金塔境域，曾先后为乌孙王和月氏王领地。此后金塔经历了西汉、东汉、三国（魏）、西晋、东晋、南北朝、隋、唐、宋、元、明、清12个朝代3000多年有历史沿革和变迁。此地是历数各朝各代兵家争战之地，留有较多的古代军事设防遗迹和丰富的古墓群及名胜古迹。4000多年的历史，金塔历尽沧桑，曾有过政治、经济、文化的鼎盛和衰落时期，先后有汉、蒙、回、藏、维吾尔、裕固等7个民族在这里繁衍生息。如今天翻地覆，人民主宰了这块大地，欣欣向荣的金塔，正在现代化建设征途上展翅腾飞。
明代，金塔县境西部隶属威虏卫，东部隶属威远卫。
明太祖洪武九年至二十八年，明朝在河西先后设辖区。
明太祖洪武二十六年，迁“陕西行都司”驻甘州，管理河西卫、所。
明宪宗成化元年后，吐鲁番部族攻占哈密，进犯酒泉。
明世宗嘉靖七年，吐鲁番将领牙木兰开始归化内附。
明世宗嘉靖二十七年，参将刘勋修葺威虏城。
嘉靖二十八年，兵备副使王仪等修复王子庄。
嘉靖三十年，在王子庄安插吐鲁番头目哥里哥什和察黑包子之子满个虎力等。
明神宗万历二十三年，金塔寺堡设守备一员兼管地方。
明思宗崇祯十六年冬，李自成派遣部将贺锦率部西征河西。
清世祖顺治二年，清军消灭李自成贺锦部后，在酒泉建立政权，当时酒泉沿用明制仍称肃州卫。
清高宗乾隆三十七年置安肃道，辖肃州直隶州和安西直隶州，金塔隶属肃州直隶州。
清圣祖康熙三十五年，清代朝廷免去甘肃沿边州、县、卫、所来年应纳钱粮。
清圣祖康熙五十八年，肃州守备曹锡钺在毛目分县屯田。
雍正四年，总督岳钟琪令肃州通州通判毛凤仪。
雍正八年，开天仓营渠，灌田380亩。
清高宗乾隆二十七年，开垦夹墩湾田1200亩。
清世祖顺治三年，改卫军为屯丁，免除军籍。
清世祖顺治五年，河西卫、所，渐次克复，因袭明制。
清世宗雍正二年，裁撤沿边卫、所，改设府、州、县。
雍正三年，裁行都司，置甘肃省布政司，驻兰州。
清高宗乾隆元年，改金塔寺游击营为协镇营。
乾隆二十七年，王子庄州同治所由威虏堡移驻金塔寺堡。
乾隆五十年，王子庄州同彭以懋扩充金塔寺堡，改称金塔城。
清宣宗道光二十年，威虏坝建四号屯庄，此后屯庄普及乡村。
清穆宗同治八年，毛目县丞李彭监修营尔堡告竣。
清德宗光绪元年，王子庄州同郝迂龙修葺金塔城垣与北门瓮城门和敌楼。
宣统二年，王子庄设劝学所。
民国时期，今金塔县境西部隶属金塔县，东部隶属鼎新县。
1949年9月26日，金塔县和平解放。
1949年9月28日，鼎新县和平解放，同属酒泉分区行政督察专员公署。
1955年10月，金塔县、鼎新县隶属张掖专员公署。
1956年3月9日，金塔县、鼎新县合并为金塔县，隶属张掖专员公署。
1958年11月，金塔县、酒泉县合并成立专区级酒泉市，隶属甘肃省人民委员会。
1961年12月，恢复金塔县建制，属酒泉专员公署。
1978年12月，金塔县隶属酒泉地区行政公署。
2002年9月，金塔县隶属地级酒泉市。