懷遠歷史悠久，上可追溯到距今四千二百多年前。
當我國還是原始社會的唐、虞時代，這裡就設有塗山氏國。
夏禹王娶塗山氏女為妻，他治水鑿山的遺蹟至今猶在。禹五年（公元前2030年）在塗山南麓的一個村落大會天下諸侯，以後稱為“禹會村”。
據《名勝志》：宋置懷遠軍，取宋理宗趙昀“荊山為城，義在懷遠”一語為軍名。 夏、商兩代，全國分為九州，懷遠屬徐州地。
西周時徐州併入青州，這裡分屬青、揚二州地。春秋、戰國時，東周王朝名存實亡，諸侯各自為政，互相兼併，天下大亂，連年戰爭，這裡歸屬無定，先後屬吳、楚之境。
秦代統一中國，實行郡縣制，以淮水為界，淮北為泗水郡，淮南為九江郡。 西漢時，仍以淮水為界，這裡設四個侯國，兩個縣。在淮水南設當塗、曲陽兩侯國，屬九江郡；在淮水北設平阿、義成兩侯國和龍亢、向縣兩縣屬沛郡。
王莽新朝時，當塗曾改名山聚，曲陽改名延平亭，平阿改名平寧。東漢時，當塗國復改為縣，沛郡改為沛國，原設之縣未動，僅平阿、義成縣改屬九江郡。
三國時，地屬魏境，龍亢改屬汝陰郡，義成、平阿、曲陽三縣屬淮南郡。當塗、向縣撤廢。
西晉太康九年（公元288年），龍亢改屬譙國，復設當塗，與義成、曲陽、平阿三縣，同屬淮南郡。
東晉南遷，將當塗僑置於江南（即今之當塗縣境）。後改置馬頭郡。
南北朝時，爭奪劇烈，先屬南朝宋地，郡治未變，新設零縣。龍亢並人蘄縣。
齊時，淮北地區盡失，屬北朝魏地，設已吾縣，屬馬頭郡。以後南朝梁又佔領，除龍亢屬下蔡郡，已吾屬沛郡，義成屬臨淮郡外，又設葛山縣。
其後覆被北朝北齊佔據，設荊山郡改原當塗為馬頭縣。已吾、義成併為臨淮縣，曲陽併入定遠。 北宋仍因唐舊制。
南宋時，淮北一度淪人金國之地，在這裡改設荊山鎮。金亡後，南宋收復，復設荊山縣。
寶佑五年（公元1257年）於此設“懷遠軍”，轄荊山縣，地跨淮河兩岸。“懷遠”名稱亦自此開始。德佑二年（公元1276年）2月懷遠軍投降元軍。
元朝至元二十八年（公元1291年）正月撤廢懷遠軍，
與荊山縣合併，改稱懷遠縣，屬濠州，隸於安豐路。
辛亥革命後成立民國，在北洋軍閥統治時期（1914年~1928年），屬安徽省壽縣第三行政督察專員公署轄縣。
民國二十七年（1938年）屬安徽省阜陽第三行政督察專員公署轄縣，民國三十七年（1948年）懷遠屬壽縣第十行政專區轄縣，直到懷遠縣解放。 抗日戰爭時期，懷遠縣部分淪入敵手。
在共產黨領導下，建立了宿（縣）懷（遠）縣抗日民主政府。同時國民黨懷遠縣政府逃避到龍亢區的褚韓湖，懷遠縣城內則有偽懷遠縣政府盤踞。
解放戰爭期間，在縣境內渦河南北建立懷遠、宿懷兩縣人民民主政權。
1949年1月懷遠全境解放，3月懷遠縣工農民主政府成立。全縣共轄城關、胡疃、河溜、包集、雙橋五個區，57個鄉。
懷遠縣1949年屬宿縣專署轄縣，1956年屬蚌埠專署轄縣，1961年恢復宿縣專署，仍為屬縣，1983年7月改屬蚌埠市轄縣。
2016年拆城關鎮，設榴城鎮和荊山鎮。
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