臨汾是中華民族發祥地之一，《帝王世紀》稱：“堯都平陽”，即今臨汾。《禹貢》分天下為九州，平陽為冀州之地。冀州處九州之中央，故稱“中國”，“中國”一詞由此而來。
西周時期，周成王封弟叔虞於唐（今翼城），因唐境內有晉水，叔虞之子燮父“易唐為晉”。
春秋屬諸侯國晉，晉文公北方稱霸時，晉國的中心就在今曲沃、侯馬、襄汾一帶。
戰國初期，韓、趙、魏“三家分晉”，韓建都平陽。秦改分封制為郡縣制，全國劃為36郡，屬河東郡。
西漢劃全國為103郡國，屬河東郡司隸部轄。
三國魏正始八年（247年）置平陽郡。西晉永嘉三年（309年），劉淵建漢，都平陽。
北魏孝昌中置唐州。隋開皇三年（583年），置臨汾郡，臨汾得名沿用至今。
唐實行道、府、州、縣制，唐武德初年（618年）為晉州。
北宋政和六年（1116年），始置平陽府，轄臨汾、汾西、洪洞、岳陽、鄉寧、趙城、霍邑、浮山、冀氏、和川10縣及隰、吉、絳3州。元實行省、路、府（州）、縣四級制，為中書省山西宣慰司晉寧路（治臨汾）。
明清重置平陽府，統領35州縣，包括今臨汾、運城兩市及晉中市靈石縣和呂梁地區石樓縣。
民國三年（1914年），廢府設道，以道轄縣，臨汾、洪洞、趙城、襄陵、汾城、曲沃、安澤、浮山、翼城、鄉寧、吉縣、霍縣、汾西、隰縣、蒲縣、大寧、永和等17縣屬河東道管轄。
民國十六年（1927年），廢道直屬山西省。
抗日戰爭初期，臨汾為山西省7個行政區中的第6區。
民國二十六年（1937年）11月，山西省政府遷到吉縣。日偽統治時，為冀寧道。抗戰勝利後，屬太嶽區。
1948年5月17日，臨汾解放。
1949年2月，成立晉南區，屬陝甘寧邊區政府，同年9月1日改屬山西省。
1950年1月6日，成立臨汾專區。
1954年，同運城專區合併為晉南專區（駐臨汾），轄29縣。
1970年，專區改地區，晉南專區又按原建制劃分為臨汾、運城兩地區。
1978年，設臨汾地區行政公署，轄臨汾、侯馬2市和16縣。
1983年，臨汾縣和臨汾市合併為臨汾市。
2000年11月1日，撤地設市，成立地級臨汾市。
行政區劃截至2017年6月，臨汾市轄1個市轄區、14個縣，代管2個縣級市：堯都區、侯馬市、霍州市、曲沃縣、翼城縣、襄汾縣、洪洞縣、古縣、安澤縣、浮山縣、吉縣、鄉寧縣、大寧縣、隰縣、永和縣、蒲縣、汾西縣。
共有20個街道、75個鎮、76個鄉（合計171個），191個居委會、2957個村委會（合計3148個）。
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