璧山，因山而名。因縣境內有“重璧山”，后因“山出白石，明潤如璧”改名“璧山”。縣域，五千年前已有先民勞動生息。春秋戰國時，縣境為巴國地。周慎覲王五年（前316年），秦滅巴。周赧王元年（前314年），秦置巴郡江州縣，縣域為江州縣屬地。至隋時，縣境為巴、江津二縣地。
璧山于唐至德二年（757年）建縣。據唐《元和郡縣圖志》（806年）載：“壁山縣，本江津、萬壽、巴三縣地……至德二年（757年）置縣。”置縣時，屬渝州，縣域包括今縣境全部及現永川市、沙坪壩區含谷鎮、北碚區澄江鎮。唐大歷十一年（776年），分壁山縣西南部分地置永川縣。北宋崇寧元年（1102年），渝州改名恭州，壁山縣隸屬恭州。南宋淳熙十六年（1189年），升恭州為重慶府，壁山縣屬之。元初，壁山縣屢遭兵災。元朝至元二十二年（1285年），壁山因“地廣人稀”并入巴縣。明成化十九年（1483年），復置壁山縣，屬重慶府，清康熙元年（1662年），以“戶口尚少，停壁山縣銓，以永并治之”（即由永川縣代管）。清雍正七年（1729年），復置壁山縣，隸屬川東道重慶府。至乾隆年間，縣名已由“壁山”改為“璧山”。
民國三年（1914年），璧山縣屬四川省川東道。民國二十五年（1936年），四川省下設行政督察區，璧山縣屬四川省第三行政督察區。1940年9月6日，國民政府將成渝、川黔公路兩側重慶周圍80千米的范圍，劃為重慶衛戍區和陪都遷建區，璧山縣屬之。
璧山縣于1949年12月1日解放，屬川東區巴縣行政專員公署管轄。是年12月20日，巴縣行政專員公署改駐璧山，更名璧山行政專員公署，轄璧山、江津、永川、大足、合川、榮昌、銅梁、潼南8縣。1951年4月，璧山專署遷至江津，改名江津專區，1960年專署又遷往永川，璧山縣屬之。1968年，江津專區更名江津地區，1981年，又更名為永川地區，璧山縣先后屬江津、永川地區。1983年4月1日，永川地區并入重慶市，璧山縣屬重慶市。1997年重慶直轄，璧山縣隸屬重慶直轄市。
唐置璧山縣時，縣署在今璧城。清雍正七年復置璧山縣制時，因縣城殘破，衙署無存，短時寄治來鳳驛。雍正十年（1732年）在今璧城重建縣衙署。此后，民國時的縣政府、中華人民共和國成立后的縣人民政府所在地一直在今璧城街道。
2014年6月，璧山撤縣設區。
