三明境内最早的县建制是三国吴永安三年(公元260) 析建安县东部地置将乐县,西部地置绥安县,属建安郡。晋义熙元年(405)改绥安县为绥城县。并于延平县南乡沙源地置沙村县。隋开皇十三年(593)绥城、将乐并入邵武县(隶江西抚州)。唐武德四年(621)恢复沙村县建制改称沙县(属建州);八年(625)从邵武县析出复置将乐、绥城县(隶建州);贞观三年(629)2县俱废;垂拱四年(688)复从邵武、建安析出原绥城、将乐县地,重置将乐县;开元十三年(725)置黄连县(属建州,二十六年即738年改属汀州);二十九年(741)置尤溪县(属福州);天宝元年(742)黄连县改名宁化县(属临汀郡);元和三年(808)将乐县并入邵武、建安县,五年(81O)再恢复(属建州)。五代南唐中兴元年(958)置归化县。宋建隆元年(960)置建宁县(均属建州),宋元佑年(1086)归化县改名泰宁县。明景泰三年(1452)析沙县、尤溪县地置永安县(隶延平府);明成化六年(1470)析清流、沙县、将乐、宁化县地置归化县(隶汀州);嘉靖十四年(1535)析尤溪、永安、漳平、德化县地置大田县(隶延平府)。清末延平府、邵武府、汀州府、永春州分别属延建邵、汀漳龙、兴泉永道。
民国元年(1912)废府,将乐、沙县、尤溪、永安、泰宁、建宁县属北路道(1914年改建安道),宁化、清流、归化县属西路道(1914年改汀漳道),大田县属南路道(1914年改厦门道)。1925年废道,各县直属福建省。第二次国内革命战争时期宁化、建宁、泰宁、清流、归化为中央苏区县。1934年设行政督察区时,沙县、尤溪县属三区,大田县属四区,宁化、清流、明溪、永安县属八区,将乐、建宁、泰宁县属九区。抗日战争时期(1938—1945)福建省省会内迁永安。1946年设九区(驻永安,辖永安、大田、德化、三元、宁洋、清流、明溪7县)。
1949年6月至1950年2月各县相继解放。尤溪、沙县、将乐、泰宁、建宁县属第二行政督察区(1950年3月改南平专区),三元、明溪、永安、清流、宁化、大田、宁洋、德化8县属第七行政督察区(1950年3月改永安专区,10月德化县划属晋江专区)。1956年3月撤销永安专区,7月三元、明溪县合并称三明县,隶属南平专区,大田县划归晋江专区,永安、清流、宁化、宁洋县划归龙岩专区(同年撤宁洋县,部分地划归永安县)。1959年2月撤销清流、宁化县,设清宁县,成立省辖三明市。1961年撤销清宁县,恢复清流、宁化县与永安同划归三明市。1963年三明市改县级市,原明溪县属地析出恢复三明县,设三明专区,辖三明市及三明、永安、清流、宁化、大田5县。1964年三明县恢复为明溪县。1970年尤溪、沙县、将乐、泰宁、建宁5县划归三明专区,同年12月三明专区改名三明地区。1983年撤销三明地区,三明市复为省辖地级市,市区设三元、梅列区。1984年永安撤县建市。