灵川县建置之前,古属百越之地。战国属楚,秦为桂林郡地,汉属零陵郡始安县,唐初属桂州始安县地。
唐龙朔二年(662),析始安置灵川县。属桂州总管桂州。
五代十国先属楚,后归南汉。
宋隶广南西路静江府。
元隶广西行中书省静江路。
明属广西承宣布政使司桂林府。
清属广西行省桂林府。
民国2年7月,裁府设道,灵川隶属广西省漓江道(3年改称桂林道)。15年10月废道后,隶属广西省桂林行政督察委员会。19年,属桂林民团区。23年3月,属桂林行政区。29年4月,属广西省第一行政督察区。31年3月,第一行政督察区所辖县归省直隶。33年5月至38年11月,隶属广西省第八行政区。
1949年11月22日,灵川解放。属广西省桂林专区。1954年6月,灵川县与临桂县合并为一县,称临桂县,仍属桂林专区。1958年3月,隶属广西僮族自治区桂林专区。1961年6月,复置灵川县。1965年10月属广西壮族自治区桂林专区。1968年8月,属广西壮族自治区桂林地区。
1998年9月,桂林地市合并,属广西壮族自治区桂林市。