夏商时期桐城属扬州之域。
周代置桐国。
秦代为舒县，隶九江郡。
西汉时期初为枞阳县，隶庐江郡。
唐代初仍为同安县，属同安郡。
至德二年（757），因忌安禄山叛唐，去郡县名称中的“安”字，改同安郡为盛唐郡（后复为同安郡）、同安县为桐城县，此为桐城县名之始。
元代属安庆路。
明初属宁江府，后属安庆府，直隶南京。
清代属安徽安庆府。
1914年，属安庆道。
1928年，属安徽省第一行政督察区。
1936年，属安庆市行政督察专员公署。
1949年2月，桐城解放，属皖北行署安庆行政区，并析东南乡大部分地区为桐庐县（后定名为枞阳县）。
1952年，改属安徽省安庆行政区。
1968年，始隶安庆地区。
1988年8月，原安庆地区、安庆市合并，组建新的安庆市，桐城县隶属安庆市。
1996年8月20日，国务院批准撤销桐城县，设立桐城市，所辖区域不变，地名沿用至今。