莒南县西周时为向国地，春秋时属莒国。秦属琅琊郡莒县。西汉置高乡县，属徐州琅琊郡，一度为高乡候国，东汉省；又于向国故城置郫县，属徐州琅琊郡，东汉亦省。三国魏，西晋属青州域阳郡莒县。东晋、十六国、南北朝属东莞郡莒县。北朝东魏置义塘县，属南青州义塘郡。隋开皇间废，地仍属莒县。唐、五代属河南道密州莒县。五代时沿唐制，仍属河南道密州莒县。北宋时属京东东路密州莒县。金时属山东东路莒州莒县。元时属益都路莒州莒县。明属青州府莒州。清代地域多部属山东布政司沂州府莒州。民国时期，地域随莒县和临沂县先后属岱南道、济宁道、琅琊道、山东省政府。民国18年（1929），莒县划为10个区，民国20年（1931），区下设332乡镇，10区中九、十两区的全部和七、八两区中的部分乡镇属莒南县现行区划。

1940年3月，莒县抗日民主政府建立，莒南地域的大部属莒县抗日民主政府，西南部仍属临沂县第五区。1940年5月，在莒县南部设莒县抗日民主政府莒南行署，在莒南地域代行莒县抗日民主政府职权。同年9月，莒南行署撤销，改设莒南视导处。

1941年1月1日，莒南县抗日民主政府建立，隶属于滨海区各县联合办事处。1941年8月，隶属于滨海专区。1943年6月，隶属于滨海区专署第三行署。1945年4月，隶属于滨海行署第三专区。1946年7月，隶属于滨海专区。1948年7月，隶属于滨海专区。1950年4月，隶属于沂水行政督察专员公署。1953年8月，隶属于临沂专署。1968年3月，隶属于临沂地区革命委员会。1978年7月，隶属于临沂地区行政公署。

1981年，经山东省人民政府批准，将许口人民公社更名为石莲子人民公社；撤销路镇人民公社，恢复十字路镇。

1984年撤销16处人民公社，设立四个镇、21个乡，共25个乡镇，分别是十字路镇、大店镇、坪上镇、板泉镇、小官庄乡、石莲子乡、狮子口乡、涝坡乡、文疃乡、朱芦乡、道口乡、筵宾乡、柳沟乡、厉家寨乡、岭泉乡、山扁山乡、刘家庄乡、相邸乡、坊前乡、官坊乡、相沟乡、洙边乡、演马乡、壮岗乡、团林乡。

1985年4月，撤销壮岗乡，设立壮岗镇；撤销文疃乡，设立文疃镇。将小官庄乡改为王家沟乡，乡址迁至王家沟；将狮子口乡更名为陡山乡。

1994年9月，撤销山扁山乡、朱芦乡、洙边乡、相邸乡、王家沟乡，设立山扁山镇、朱芦镇、洙边镇、相邸镇、王家沟镇。山东省地名委员会以鲁地名委发〔1994〕19号文批复，同意莒南县将山扁山镇更名为北园镇，将王家沟镇更名为汀水镇。1994年11月，撤销坊前乡，设立坊前镇。

1996年8月，撤销筵宾乡、团林乡、岭泉乡，设立筵宾镇、团林镇、岭泉镇。

1996年12月，撤销石莲子乡，设立石莲子镇。

1998年4月，撤销涝坡乡，设立涝坡镇。

2001年1月，莒南县由17个镇、8个乡调整为16个镇、2个乡：十字路镇（北园镇、官坊乡部分）、大店镇（陡山乡部分）、坪上镇（厉家寨乡）、板泉镇（刘家庄乡）、朱芦镇、坊前镇（柳沟乡部分）、相邸镇、洙边镇（演马乡部分）、石莲子镇、团林镇、涝坡镇（陡山乡部分、柳沟乡部分）、道口乡、相沟乡（官坊乡部分）、文疃镇、岭泉镇、筵宾镇、壮岗镇（演马乡部分）、汀水镇。（括号内的为被撤并的乡镇）

2009年9月，撤销莒南县十字路镇设立十字路街道办事处。

2011年8月，撤销汀水镇，将其原行政区域并入石莲子镇。撤销相邸镇，将其原行政区域并入坊前镇。

2011年9月，撤销莒南县道口乡，以其原行政区域设立道口镇。

2013年12月，撤销莒南县相沟乡，以其原行政区域设立相沟镇。

截至目前，莒南县共辖1个街道、15个镇：十字路街道、大店镇、板泉镇、坊前镇、文疃镇、洙边镇、筵宾镇、岭泉镇、石莲子镇、涝坡镇、道口镇、相沟镇、坪上镇、壮岗镇、团林镇、朱芦镇。