Trước Cách mạng Tháng Tám năm 1945, các xã Ngọc Lương, Yên Trị, Phú Lai, Yên Lạc, Lạc Thịnh và một phần xã Lạc Lương, Lạc Sỹ thuộc tổng Lạc và tổng Lạng Phong, phủ Nho Quan, tỉnh Ninh Bình, phần còn lại của các xã Lạc Lương và Lạc Hưng thuộc về huyện Lạc Thuỷ, tỉnh Hà Nam.

Tháng 4 năm 1946, để đáp ứng tình hình cách mạng lúc bấy giờ, xã Lạc Thủy đổi tên thành Lạc Thịnh; các xã Ngọc Ứng, Phúc Lương, Yên Thái, Thắc La, Phủ Vệ hợp thành xã Đoàn Kết, nhằm tạo thêm sức mạnh đoàn kết toàn dân.

Ngày 1 tháng 5 năm 1953, Uỷ ban kháng chiến hành chính Liên khu III quyết định cắt 5 xã phía tây huyện Nho Quan là: Quang Minh, Phú Thịnh, Đoàn Kết, Bảo Lương và Yên Sơn nhập về huyện Lạc Thủy, đồng thời chuyển huyện Lạc Thuỷ về trực thuộc tỉnh Hoà Bình.

Năm 1954, Chính phủ và Liên khu III chia xã Quang Minh thành 2 xã: Ngọc Lương và Yên Trị; xã Phú Thịnh thành 3 xã: Lạc Thịnh, Yên Lạc và Phú Lai; xã Đoàn Kết thành 2 xã: Đoàn Kết và Hữu Lợi; xã Bảo Lương đổi tên thành xã Bảo Hiệu; xã Yên Sơn đổi tên thành xã Lạc Lương.

Huyện Yên Thủy được thành lập vào ngày 17 tháng 8 năm 1964 trên cơ sở một phần diện tích và dân số của huyện Lạc Thủy, gồm 11 xã: Bảo Hiệu, Đoàn Kết, Hữu Lợi, Lạc Hưng, Lạc Lương, Lạc Sỹ, Lạc Thịnh, Ngọc Lương, Phú Lai, Yên Lạc, Yên Trị.

Ngày 10 tháng 9 năm 1969, thành lập thị trấn nông trường 2 tháng 9 trực thuộc huyện Yên Thủy.[1]

Ngày 1 tháng 8 năm 1994, thành lập thị trấn Hàng Trạm, thị trấn huyện lỵ huyện Yên Thủy trên cơ sở 270 ha diện tích tự nhiên và 4.444 người của xã Yên Lạc.

Ngày 27 tháng 3 năm 1999, chuyển xã Đa Phúc thuộc huyện Lạc Sơn về huyện Yên Thủy quản lý; giải thể thị trấn nông trường 2-9, địa bàn sáp nhập vào các xã lân cận.

Ngày 17 tháng 12 năm 2019, sáp nhập xã Lạc Hưng vào xã Bảo Hiệu và sáp nhập xã Yên Lạc vào thị trấn Hàng Trạm.[2]

Huyện Yên Thủy có 1 thị trấn và 10 xã như hiện nay.