Theo tài liệu Đại Việt Quốc Tổng Lãm Đồ (大越國總覽圖), thì cái tên Lương Tài (良才) đã có từ trước năm 1424.

Thời kỳ thuộc Minh, vùng này thuộc huyện Thương Tài, thuộc châu Gia Lâm, phủ Bắc Giang. Đến thời Hậu Lê, đổi tên thành Thiện Tài, rồi lại đổi là Lang Tài.

Đời Gia Long, thuộc phủ Thuận An, trấn Kinh Bắc. Năm 1822, Minh Mạng đổi trấn Kinh Bắc thành trấn Bắc Ninh, năm 1831 thì đổi thành tỉnh Bắc Ninh. Lang Tài thuộc phủ Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh.

Không rõ vì sao có sự biến âm Lang Tài và Lương Tài. Tài liệu Đại Nam Nhất Thống Chí tập 4, trang 60, vẫn chép là Lang Tài (莨才). Tuy nhiên, đến tháng 8 năm 1950, huyện sáp nhập với huyện Gia Bình thành huyện Gia Lương thuộc tỉnh Hà Bắc.

Từ 9 tháng 8 năm 1999, huyện được tái lập trên cơ sở chia huyện Gia Lương thành huyện Gia Bình và Lương Tài.[2] Huyện Lương Tài khi đó gồm có thị trấn Thứa (xã Phá Lãng cũ) và 13 xã: An Thịnh, Bình Định, Lai Hạ, Lâm Thao, Minh Tân, Mỹ Hương, Phú Hòa, Phú Lương, Quảng Phú, Tân Lãng, Trung Chính, Trung Kênh, Trừng Xá giữ nguyên trạng đến nay.