Thời chúa Nguyễn, Long Hồ là dinh thuộc châu Định Viễn. Dinh Long Hồ rất rộng, bao trùm hầu như cả vùng Đồng bằng Sông Cửu Long ngày nay: từ Bến Tre, qua Trà Vinh, sang Sa Đéc, Cần Thơ, An Giang, Cà Mau đến tận Hà Tiên thuộc Kiên Giang.

Vào Thời Gia Long, Long Hồ ngày nay thuộc huyện Vĩnh Bình, phủ Định Viễn, trấn Vĩnh Thanh. Triều Minh Mạng, đất này thuộc tỉnh Vĩnh Long. Thời Pháp thuộc, Long Hồ thuộc hạt thanh tra Định Viễn, sau là hạt Vĩnh Long, đến ngày 1 tháng 1 năm 1900 thì thuộc tỉnh Vĩnh Long. Từ ngày 25 tháng 1 năm 1908, địa bàn huyện Long Hồ và thành phố Vĩnh Long ngày nay thuộc quận Long Châu, tỉnh Vĩnh Long.

Ngày 9 tháng 2 năm 1917, quận Long Châu đổi thành quận Châu Thành. Ngày 11 tháng 8 năm 1942, trung tâm quận Châu Thành được tách ra thành lập làng tỉnh lỵ Long Châu. Sau 30 tháng 4 năm 1975, quận Châu Thành, tỉnh Vĩnh Long đổi thành huyện Châu Thành Tây, tỉnh Cửu Long, khi đó gồm có 11 xã: An Bình, An Đức, Bình Hòa Phước, Đồng Phú, Lộc Hòa, Long Phước, Phú Quới, Tâm Long, Tân Hạnh, Tân Hòa, Tân Ngãi.

Ngày 11 tháng 3 năm 1977, huyện Châu Thành Tây nhập với huyện Cái Nhum và 2 xã Hòa Hiệp, Hậu Lộc của huyện Tam Bình thành huyện Long Hồ, gồm 16 xã: An Bình, An Đức, An Phước, Bình Hòa Phước, Bình Phước, Chánh Hội, Đồng Phú, Hòa Tịnh, Lộc Hòa, Long Phước, Mỹ An, Nhơn Phú, Phú Quới, Tâm Long, Tân Hạnh, Tân Long Hội, riêng 2 xã Tân Hòa và Tân Ngãi được sáp nhập vào thị xã Vĩnh Long (nay là thành phố Vĩnh Long); huyện lỵ đặt tại xã An Đức. Ngày 15 tháng 9 năm 1981, chia xã Tâm Long thành hai xã lấy tên là xã Thanh Đức và xã Long Mỹ.

Ngày 29 tháng 9 năm 1981, tách 9 xã: An Phước, Chánh Hội, Tân Long Hội, Nhơn Phú, Mỹ An, Hoà Tịnh, Bình Phước, Long Mỹ thành lập huyện Mang Thít.

Huyện Long Hồ còn lại 9 xã: An Bình, Bình Hòa Phước, Long Phước, Lộc Hòa, Tân Hạnh, Đồng Phú, An Đức, Phú Quới, Thanh Đức.

Ngày 17 tháng 4 năm 1986, Hội đồng Bộ trưởng Việt Nam ban hành Quyết định số 44/HĐBT. Theo đó:

• Tách các xã An Bình, Bình Hòa Phước, Đồng Phú, Thanh Đức, Tân Hạnh (trừ ấp An Hiệp và 1/2 ấp Phước Bình), và xã Long Phước (gồm ấp Phước Hanh, Phước Ngươn A, 1/2 ấp Phước Lợi A và 4/5 ấp Phước Lợi B) thuộc huyện Long Hồ để sáp nhập vào thị xã Vĩnh Long.
• Sáp nhập huyện Mang Thít vào huyện Long Hồ.

Từ đó, huyện Long Hồ có 12 xã: An Đức, An Phước, Chánh Hội, Bình Phước, Nhơn Phú, Lộc Hòa, Long Phước, Long Mỹ, Hòa Tịnh, Mỹ An, Tân Long Hội và Phú Quới.

Ngày 23 tháng 11 năm 1991, thành lập thị trấn Long Hồ trên cơ sở một phần diện tích và dân số của xã An Đức. Cuối năm 1991, tỉnh Cửu Long tách thành tỉnh Vĩnh Long và tỉnh Trà Vinh, huyện Long Hồ thuộc tỉnh Vĩnh Long. Ngày 13 tháng 02 năm 1992, tách một số xã của huyện Long Hồ tái lập huyện Mang Thít; chuyển 6 xã: Đồng Phú, An Bình, Bình Hòa Phước, Phước Hậu, Tân Hạnh, Thanh Đức của thị xã Vĩnh Long về huyện Long Hồ quản lý. Huyện Long Hồ có thị trấn Long Hồ và 10 xã: An Đức, Lộc Hòa, Long Phước, Phú Quới, Đồng Phú, An Bình, Bình Hòa Phước, Phước Hậu, Tân Hạnh, Thanh Đức.

Ngày 1 tháng 8 năm 1994, giải thể xã An Đức và thành lập lập các xã mới:

• Chia xã An Đức thành 2 xã Long An và Phú Đức.
• Thành lập xã Hòa Ninh trên cơ sở điều chỉnh một phần diện tích và dân số của các xã An Bình, Đồng Phú, Bình Hòa Phước.
• Thành lập xã Hòa Phú trên cơ sở điều chỉnh một phần diện tích và dân số của xã Lộc Hòa.
• Thành lập xã Thạnh Qưới trên cơ sở điều chỉnh một phần diện tích và dân số của Phú Qưới.

Từ đó, huyện Long Hồ có 1 thị trấn và 14 xã như hiện nay.