Gia Lộc là huyện ở trung tâm địa dư của tỉnh Hải Dương. Cũng như các huyện khác, trong tiến trình lịch sử, huyện có nhiều lần thay đổi địa danh và địa giới. Quốc sử ghi rằng, Gia Lộc (嘉 祿) thời Lý Trần có tên là huyện Trường Tân (長 津), thuộc lộ Hồng. Tấm bia cổ nhất của huyện, hiện còn ở chùa Sùng Thiên, thôn Thị Đức, xã Nhật Tân, có niên hiệu Khai Hựu thứ 3, Tân Mùi (1331) cũng ghi như vậy. Theo Đại Nam nhất thống chí, đến thời Quang Thuận năm thứ 10 (1469), khi định lại bản đồ, đổi Trường Tân thành Gia Phúc (嘉 福), thuộc phủ Hạ Hồng, nhưng cũng cần lưu ý rằng, đời Lê Nhân Tông, niên hiệu Diên Ninh (1454-1459) đã có sự thay đổi địa danh, nên một số di vật đương thời đã ghi tên huyện Gia Phúc. Đến thời vua Quang Trung (1788-1792) vì tránh húy của cha ông (là Hồ Phi Phúc) mà đổi thành Gia Lộc, địa danh này tồn tại cho đến nay.

Cuối thế kỷ XIX, theo yêu cầu của nhà nước đương thời, huyện nhận của Tứ Kỳ các xã: Phan Xá, Đàm Xá, Phong Lâm, Lý Dương, Lỗi Dương (Trình Xá), nay các xã này thuộc xã Gia Lương, Hoàng Diệu; cắt chuyển về Thanh Miện các xã Đoàn Lâm, Đoàn Tùng, Tùng Xá, các xã này nay thuộc xã Thanh Tùng và Đoàn Tùng.

Năm 1800 có 9 tổng, 85 xã.

Năm 1900 có 9 tổng, 78 xã, theo tài liệu kiểm kê dân số năm đó có 55.850 khẩu.

Năm 1974, do nhu cầu mở rộng thị xã Hải Dương, các thôn Phúc Duyên, Bá Liễu, Bảo Tháp của xã Tân Hưng được sáp nhập vào thị xã. Huyện Gia Lộc khi đó gồm có 25 xã: Đoàn Thượng, Đồng Quang, Đức Xương, Gia Hòa, Gia Khánh, Gia Lương, Gia Tân, Gia Xuyên, Hoàng Diệu, Hồng Hưng, Lê Lợi, Liên Hồng, Nghĩa Hưng, Nhật Tân, Phạm Trấn, Phương Hưng, Quang Minh, Tân Hưng, Tân Tiến, Thạch Khôi, Thống Kênh, Thống Nhất, Toàn Thắng, Trùng Khánh, Yết Kiêu.

Năm 1979, hợp nhất với huyện Tứ Kỳ, thành huyện Tứ Lộc thuộc tỉnh Hải Hưng.

Ngày 28 tháng 6 năm 1994, chuyển xã Nghĩa Hưng thành thị trấn Gia Lộc.

Từ ngày 27 tháng 1 năm 1996, hai huyện lại được tách ra và mang tên như trước đó.

Ngày 19 tháng 3 năm 2008, các xã Tân Hưng, Thạch Khôi được sáp nhập vào thành phố Hải Dương.

Ngày 16 tháng 10 năm 2019, Ủy ban thường vụ Quốc hội thông qua Nghị quyết số 788/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp huyện, cấp xã thuộc tỉnh Hải Dương[1]. Theo đó, chuyển các xã Gia Xuyên, Liên Hồng về thành phố Hải Dương quản lý; sáp nhập xã Phương Hưng vào thị trấn Gia Lộc; sáp nhập các xã Gia Hòa và Trùng Khánh vào xã Yết Kiêu.

Sau khi sắp xếp và điều chỉnh địa giới, huyện Gia Lộc có 1 thị trấn và 17 xã như hiện nay.