寿阳县在春秋时期属祁氏封地的东境。前５１４年，晋国六卿灭祁氏，分祁氏田为７县，在今寿阳境内置马首县，韩固为马首大夫。现在县南１５里还有马首村，石太铁路经此设马首站，即是当年县治旧地。
寿阳汉代属榆次县地，晋代始分置寿阳县，以县城位于寿水之阳而命名。
寿水，今名为白马河，其正源发源于寿阳县西部要罗麓颉家河村，经太安驿与黑水相汇，再东南流经寿阳城南，后注入潇河。全长８６公里。《水经注》中把寿水与黑水误为一条河来记载：“黑水西出山，三源合舍，同归一川，东流南屈，经受阳县故城东，其水西南入洞涡水。”黑水，今称人字河，共有三个源头，分别发源于黑水村、马家寨、罗家庄，均在近蔡庄与寿水相汇，即所谓“三源合舍，同归一川”。现在寿水与黑水交汇处筑有蔡庄水库，并已辟为集度假、旅游、休闲为一体的风景区。
寿水还是一条有着神奇传说的河流。其水碧波粼粼，清澈见底，但当山洪暴发时，浊浪排空，泥沙俱下，而浊流前始终有一段清波在奔涌。父老相传饮此清波水可以祛病延年，自古以来，当地人就有趁洪水下山时赶去喝清波水的习俗，为的是健康长寿，这种习俗直到民国以后才逐渐绝迹。这也是河名为“寿”的缘由。又因清波水被洪水相逐泻下，如白马奔腾，俗称为白马河。明清时期，还把“寿水清波”列为寿阳八景之一。
晋末以后，寿阳一带战乱频繁，干戈不息，遂于北魏太平真君九年（４４８年）迁寿阳县民至大陵城南，别置受阳县，县址即今文水县的旧城庄。寿阳改为“受阳”是因当时胡汉译言之讹而造成的。直到隋开皇十年（５９０年）全国统一后，才将受阳县迁回原寿阳城。在这段战争时期，寿阳县在外漂泊寄治了１４２年，还被少数民族误称“受阳”达１８９年，到唐贞观十一年（６３７年）才终于得到正名，又称为寿阳县，并延续至今。
寿阳沿革史上最突出的特点就是结集过大量的侨置郡县。在西晋末至北朝这一动乱时期，北方的郡县随着流民一起南迁，山西北部的郡县也向中、南部迁徙。当时除寿阳县迁至今文水县境内，还有朔州和夏州所属的７郡１３县一并侨置到寿阳县境内。它们是：太安郡的荻那县、捍殊县；广宁郡的石门县、中川县；神武郡的尖山县、殊颓县；太平郡的太平县、太清县、永宁县；附北郡的附化县、恩泽县、五原县、广牧县；还有夏州的太安郡、神武郡等等。一县境内同时容纳了如此众多的州、郡、县，亦可谓洋洋大观。
时至今日，有些侨置郡县名还保留在寿阳的地名中。如现在寿阳县有太安驿和太安村，分别是朔州的太安郡和夏州太安郡的寄治地；神武村现名尖山村，是神物郡和尖山县的寄治地；女英雄尹灵芝的故乡太平村是太平郡的寄治地；驸马城是附化郡的寄治地；下州村是夏州的寄治地；而朔州则是寄治于寿阳城中，这一点也从考古资料中得到证实。１９７３年，山西省文物工作委员会协同寿阳县有关部门，对位于寿阳县城南５里的北齐贵族库狄回洛墓进行了发掘，其墓志称“葬于朔州城南”，证实寿阳称确是当时朔州的寄治地。
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