定西县历史悠久。早在新石器时代，这块地方就有人类生息。古代中国分为九州时，定西属雍州西陲。春秋战国时为西戎之地。汉代时，属勇士、豲道县地。五代十国时，战乱频仍，陷于吐蕃，称“努扎川”，后易为“汝遮川”。北宋真宗时，开始筑寨，叫“汝遮堡”。宋哲宗时，筑城置县，赐名“定西”，意即平定西夏。北宋末年，定西属金，金祯祐四年，升定西县为州。元顺帝至正十二年，因地震诏改定西为“安定”。明洪武十年，降定西州为县，一九一四年复名定西。地处陇中祖厉河上游。
角鼓对垒古战场
    定西没有煊赫的文物古迹，名山大川，有史以来，就是一个山穷水苦，地瘠产薄，十年九旱的贫僻山区，以“陇中苦甲天下”而闻名中外。但定西地处西陲关隘要道：北控金城（兰州），南连巩昌（陇西），西通陇右（洮、临），东接会州（会宁），东西相峙，形势联络，“陇西、天水以此为藩籬，而兰州视此实切腹背”，军事位置颇为重要。亘古以来，大军屯扎，摆阵鏖战，“定西亦无宁日”，是个鼙鼓喧天，牙旗蔽日，剑影刀光，马骋兵踊的古战场。
春秋战国时，定西属豲道县地，为西戎豲王盘据。秦孝公元年（公元前361年），出兵豲道（今陇西一带）擒斩西戎豲王。
西汉时，公元前115年，汉武帝刘彻西巡，登陇临祖厉河而还。
   东汉时，公元109年，汉安帝元初二年，汉阳太守庞恭、杜季贡在定西南击溃羌胡七千余人。
   三国时，定西统属魏。公元228年，蜀后主建兴六年，丞相诸葛亮伐魏，皆举兵于此。
  东晋简文帝咸安二年（公元371年），苻坚使王统攻陇西、定西一带，鲜卑乞伏。
  北宋时，定西为戎夏占据。公元1074年，宋神宗决计征西令熙河路经制李宪伐夏，李宪统领熙、秦七军及吐蕃首领董毡兵将三万，突入夏境，在汝遮谷（今县城北）南击败夏人万余骑，攻破西市新城，收复古兰州，夏人方卷甲敛师。
南宋时，定西沦为金人地界，百里烽烟不绝，金祯佑四年，夏光定六年（1216年），夏人围攻金定西，金提控赤盏合喜与节度杨干烈率军鏖战，夏兵被斩二千余人。金兴定五年（1221年），夏人万余众攻定西，金同知兰州军州事郭虾蟆迎战，击败夏兵，斩首700余人。
元末时，元军久驻定西。公元1370年，明大将徐达与李文忠、冯胜、邓愈率军征西，自潼关出西道直捣定西。元将扩廓帖木儿退屯城北沈儿峪，两军隔沟筑垒，立栅扎营，日数交战。扩廓夜遣精兵千人，从涧道越沟，袭劫东南营，左丞胡德济未及防备，仓猝不知所为，元兵乘势杀人，徐达闻讯率兵相救，才将元兵杀退。胡德济怠弛违律当斩，徐达念他是功臣后裔，械送京师，由明太祖自行发落。胡德济部下将校数人，一律斩首。明军将士震悚异常，不敢怠慢。次日整兵夺沟，一场殊死交战，杀得天昏地暗，兽骇禽惊，元兵无人敢当，尽望风降附。元剡王、济王、及国公阎思孝、平章韩札儿、大将虎林赤、严奉先、李景昌、察罕不花，皆被生擒活捉。扩廓帖木儿知不能支，慌携妻子数人逃去。这场大战元军大败，也是元朝覆灭的最后一次大战役。明军获文武僚属1860余人，将士4500余人，马驼杂畜万计。
明代时，河套一带少数民族政权不断侵扰定西。明英宗正统八年（1443年），满都鲁及孛罗忽加·思兰，举兵犯定西，交战数日。成化七年（1481年），满都鲁由花马池直抵定西，大肆侵掠，明总督王越率军击败满都鲁。崇祯九年（1636年），李自成起义军在陇与明军作战，李自成遣大将贺锦、田见秀出兵定西，在县城西大撒湾一带，击溃明军；同年五月，贺锦、田见秀与明军再次交战，明延绥总兵官俞冲霄被斩，明军伤惨甚重。崇祯十六年（1643年），贺锦、田见秀攻破定西城，沉重地打击了明军。
清代时，民族矛盾激化，西北回民结众起义。同治十年（1871年），清陕甘总督左宗棠率军镇压西北回民军，由静宁州进抵定西，大营久扎西城外一带，亲察地势，进窥河州。左宗棠部徐文秀一军自定西北称钩驿达站滩，刘明灯一军由定西南韩家坪至站滩，二军連日进攻康家崖，回民军节节败走。同治十一年，董福祥率部驻扎定西城，西出内官营进兵临洮。