隋开皇十八年(598年)，改交州为纪州。大业三年((607年)，改州为郡，并乌水县入长川县，平襄县地属陇西郡长川县辖。
唐武德元年((618年)，复改陇西郡为渭州，平襄县地属渭州长川县辖。贞观三年(629年)，并长川县入陇城县，平襄县地属陇右道秦州陇城县辖。宝应二年(763年)渭、秦等州被吐蕃占领。大中三年(849年)大破吐蕃，光复平襄，属秦州。不久，演为五代十国割据面，县置无定。
北宋初，西边疆域只达秦州夕阳镇（今天水新阳镇），未过渭河，平襄县地被西夏和吐蕃占领。宋以秦州，继以古渭州(今陇西)为据点，逐渐向西开拓。天禧二(1018年)置安远砦 (今属甘谷县)，属秦州。治平四年(1067年)置鸡川砦，属秦州。熙宁元年 (1068年)，宋将杨文广筑大甘谷口砦 (原名毕集砦，今甘谷县杨家城子下)，城成，宋廷赐名甘谷城，领陇阳、大甘、吹藏、陇诺、尖竿5堡，属秦州。同年，杨文广于擦珠谷 (今什川乡古城沟)又筑一大堡，十二月城成，宋廷赐名“通渭堡”。熙宁五年 (1072年)，升通渭堡为通渭砦，领者达 (后演变为“哲达”)、漆麻、本当、扑麻龙、达隆5堡，属熙河路通远军 (今陇西)辖。崇宁五年 (1106年)升通渭砦为通渭县，属巩州，寻废。
南宋开国，金人南下。天会五年(1127年)，金在通渭境内复置通渭(治通渭砦)、鸡川、甘谷(治大甘谷口砦)3县。通渭属临挑路巩州辖。鸡川、甘谷初属凤翔路秦州辖，贞佑四年(1216年)改属西宁州(今会宁)辖。兴定(1217年—1221年)初，3县俱陷于西夏。天兴(1232年—1234年)初，3县被蒙古族占领。
元至元七年(1270年)，并鸡川县入秦安县，废甘谷县。于秦州伏羌城置伏羌县(今甘谷);通渭县移治今城区，属陕西行省巩昌路辖。
明洪武二年(1369年)，总兵徐达西征至巩昌，时通渭为元主簿杨忠所据，徐差万户董提招杨归附。通渭县属陕西行都司陇右道巩昌府辖。
清初，因明制。康熙二年(1663年)，陕西行都司分左、右布政使司，右布政使司驻巩昌，通渭县属陕西右布政使司巩昌府辖。康熙七年(1668年)，改陕西右布政使司为甘肃布政使司，移驻兰州，陕、甘两省分置，通渭县属甘肃省巩昌府辖。康熙五十七年(1718年)五月二十一日，地大震，城北笔架山崩，县城覆没，县署临时移治西关。雍正八年 (1730年)，县署临时移驻平凉苑马寺属安定监 (今马营)。同时，割安定监 (下设“六营”：中营、稠泥营、原川营、衙门营、石峡营、双井营。“四所”： 中所、后所、左所、右所)属通渭，巩昌府辖。乾隆四年 (1739年)，在旧城址始筑新城，即今县城。乾隆十三年(1748年)城成还治，仍属巩昌府。
中华民国二年(1913年)3月，废府设道，通渭县属甘肃省陇南道(旋改渭川道，治今天水)辖。民国十六年(1927年)7月，改道为行政区，通渭县属甘肃省渭川行政区辖。民国三十年(1941年)8月，改渭川行政区为廿肃省第四行政督察区。
1949年8月6日通渭县城解放。中华人民共和国成立后，通渭县属甘肃省天水专区辖。至1955年10月22日改属甘肃省定西专区所辖，1968年10月1日起，专区改称地区，2003年4月4日，定西地区撤地区设市，今通渭县隶属定西市。
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