秦始皇统一六国后，废分封置郡县，于今滕境置滕县、薛县。滕，作为县名始见于史册。除滕县、薛县外，境内东有合乡地，东南有缯县地，西南有戚县地，西有湖陵县地。
汉初，高祖析小邾置蕃县。治所在今县城西北处，隶属豫州刺史部鲁国。汉武帝时改滕县为公邱县。滕境东有合乡县、东南有新阳县、建阳县、昌虑县，南有薛县，西南至西北有戚县、湖陵县、橐县地。
东汉时，公邱县属豫州刺史部沛国。年(汉献帝建安三年)，分东海郡，于昌虑县置昌虑郡，不久又改为昌虑县，其他县照旧。县境东有合乡县地，西北至西南境有高平、胡陆、戚县地。北邻邹县，东南邻丞县。三国时，滕境各县属魏，魏沿袭秦制。
年(魏景初二年)以公邱县并沛郡的杼秋、丰、广戚等县为豫州部沛王国。蕃县、薛县仍属鲁国，昌虑县仍属东海郡。西晋仍袭汉制，蓄县、薛县、公邱县都属豫州部鲁郡。晋惠帝元康年间，将蕃县、薛县改属徐州部彭城国，将东海郡的昌虑县改属徐州部兰陵郡。境内还有合乡县、戚县、高平县地。东晋十六国时，战争频繁，年(晋安帝义熙五年)，晋克复青、徐，撤销薛县、戚县，将其地划入蓄县，属兖州部。
南北朝时，年(北魏太安三年)撤公邱县，置阳平县(今级索镇王晁村有故城微迹)，属兖州部鲁郡。
年(北魏孝昌二年)，于徐州部始置蕃郡，领蕃城(即蕃县)、永兴(今薛城区临城镇)、永福(今江苏省徐州市铜山县崮岘)3县，郡治蕃城。年(东魏元象二年)，撤销蕃郡，并入彭城郡。
年(东魏武定五年)又置蕃郡。复置薛县，属豫州部彭城郡；昌虑县属徐州部兰陵郡；阳平县属兖州部鲁郡。境内有合乡、留城、方与、高平等县辖地。北齐废蕃郡设蕃县，撤销薛、阳平、合乡、昌虑(一说隋时将昌虑划入滕县)、永兴、永福县，将其辖地划入蕃县，另将沛、高平、南武阳等县部分地区划归蕃县，县属徐州部彭城郡，县域空前扩大。
隋初，年(开皇六年)，改蕃县为滕县。年(开皇十六年)，升滕县为滕郡，郡治滕县；不久又将滕郡改为滕县，县治在蕃县故城，属徐州部彭城郡。滕，作为县级行政区的名称，从此沿用至今。那时县境，东南至抱犊固，南到今徐州市贾汪，西过微山湖，北与邹县接壤，东北至城前；大致包括今天的滕县、微山县、山亭区、薛城区以及峄城区、台儿庄区、铜山县、邹县的部分地区。
滕县的境域从隋至民国大体未变。
唐代滕县属河南道徐州。元和年间，县城东移二里筑新城(今县城的旧城区)。
五代因之。
北宋兼置滕阳军。年(金大定二十二年)，金置滕阳州。年(大定二十四年)改为滕州，辖滕、沛、邹县和陶阳镇，属山东西路。
元因之。年(明洪武二年)废除滕州，滕县隶属山东布政使司济宁府。年(洪武十八年)升兖州为府，降济宁为州，滕县改属兖州府。
清沿时制。
民国地方政区分省、道、县三级。年滕县属岱南道。
年滕县改属山东省济宁道。年，废道，存省、县两级。
年，行政院规定省以下设行政督察专员公署。年，滕县属第一区行政督察专员公署(驻济宁)，为一等县。
抗日战争期间，属第一行政督察区。年春，滕县属徐兖绥靖区，8月调整山东行政区划，滕县属鲁西南第一行政督察区。
年7月，人民解放军第二次解放滕县，国民党县政府溃散。日军侵占滕县后，利用汉奸组成治安维持会，年8月建伪滕县公署，日军派顾问控制，年4月伪山东省公署将山东划分为四道，滕县属鲁西道。第二年7月，又将四道改为十道，县分一、二、三等，滕县属兖济道，为一等县。
年，滕县改属兖州道。年8月，日本投降，伪滕县公署随之瓦解。自年3月日军侵占滕县后，全县人民办中国共产党的领导下，开辟农村抗日根据地，建立抗日民主政权，在县境内和邻县间，先后建立了几个县级政权(有的名为办事处)。因此，政区的隶属、名称、区域变动也较为频繁。
年2月，中国共产党滕县委员会于大赵庄成立，8月，以津浦铁路线为界分为滕东、滕西县委。
年7月、滕西县委撤销。年7月，滕东县委改为滕峄边工委。
抗战前期，县境各抗日民主政权隶属中境属鲁南行政区。年9月，滕境属鲁南行政区第二专署区。
年4月，中共滕县县委、县政府在东庄里成立；7月，设临城县；8月，设凫山县。
年8月，滕县、凫山县、临城县隶属鲁南行署第二专员公署。
年1月，滕县改为麓水县，4月，将双山县改为麓水县，恢复滕县；撤销凫山县，原滕县沿湖地区归属滕县，官桥以南归属临城县。此时，滕县属鲁南区行政公署第一专署，临城县属第二专署。
年10月，恢复凫县。年9月，滕县属鲁中南行政公署绍四专署，临城县属第五专署。
年7月、滕县、凫山县、白彦县属尼山专署，临城县属台枣专署。年10月1日，中华人民共和国成立。建国之后，省县之间设专员公署，为省级政权派出机构，滕县属鲁中南行政公署尼山专员公署。
年，尼山专区和台枣专区合并改为滕县专区(驻滕县)，辖滕县、临城县、凫山县、平邑县、白彦县、邹县、曲阜县、滋阳县、济宁县、济宁市、丰县、沛县、华山县、铜北县、峄县等。年，临城县改为薛城县。
年9月，滕县专区和湖西专区合并为济宁专区(驻济宁)，辖滕县、薛城、凫山等县。同时，撤白彦县，将其所辖原属滕县的徐庄等5个区划归滕县；建立微山县，将滕县所辖湖域划归微山县。
年3月，撤薛城县、凫山县，将其所辖部分地区划入滕县：12月，山东省调整县的等级，滕县由甲等县升为特等县。年3月，将滕县临城公社的个自然村划归枣庄市。年1月1日，滕县改属枣庄市。
3年11月，枣庄市齐村区改为山亭区，将滕县东部的店子、冯卯、辛庄、徐庄、辛召、山亭、桑村、城头8个公社划山枣庄市山亭区。
7年底，滕县辖22个乡镇。
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