戰國時屬宋國，為碭邑。后楚滅宋，改屬楚。秦始皇二十二年（公元前225年），滅魏國，置碭郡（治碭縣，縣城在今河南商丘永城市芒山西麓），為三十六郡之一，在今碭山縣境設下邑縣。碭縣東南有碭山（今屬永城市），故名。漢王元年（公元前206年）四月，今縣境仍設下邑縣（治今碭山縣城東1公里之毛李莊），屬項羽西楚國（都彭城，今徐州市）碭郡（仍治故碭城）。漢高祖五年（公元前202年）正月，碭郡改屬彭越的梁國（治今毛李莊）。六年春，碭郡歸漢。十一年三月丙寅，碭郡改屬劉恢梁國（都睢陽，今商丘市區南）。高后七年（前181年）二月，改屬呂產的呂國。八年八月，改屬梁國。后九月，碭郡又歸漢。文帝前元二年（前178年）二月乙卯，碭郡改屬劉楫梁國。十二年，梁國封給劉武。元封五年（前106年）四月，梁國改屬豫州刺史部。
新莽時（公元9年），改梁國為陳定郡，治所碭縣改為“節碭縣”，改下邑縣為“下治縣”，仍屬豫州刺史部。東漢章帝建初四年（公元79年），恢復碭郡（仍治碭故城），下邑縣改名夏邑縣（仍治下邑故城），仍屬豫州（治譙，今安徽省亳州市區）。同年，梁國遷都下邑故城，夏邑縣屬之。曹魏延康元年（公元220年)十月，魏代漢，今縣境仍設夏邑縣（仍治今毛李莊），為豫州（初治譙，后多次移治）梁郡之郡治。青龍四年（236年），夏邑縣兼梁國國都，后又廢梁國為梁郡。西晉武帝泰始元年（265年），復置梁國，碭縣并入下邑縣。南朝宋時，復置碭縣。南齊時（479年）廢。北魏孝昌二年（526年）復置碭郡，轄碭縣、安陽縣。北齊（555年）廢碭郡、碭縣，并入安陽縣。
隋開皇十八年（598年），改安陽縣為碭山縣。大業六年（610年），割彭城縣、雎陽縣之地置永城縣，芒碭山以北為碭山縣轄區。唐朝，碭山縣屬宋州（雎陽郡）。光化二年（899年），朱全忠以碭山縣、單父縣、虞城縣、曹州之成武縣表置輝州。后唐，碭山縣屬單州。宋朝，屬單州。金朝興定元年（1217年），碭山縣改屬歸德府（府城在今河南省商丘市）。興定五年（1222年），永城縣升為永州，轄下邑、碭山、郟三縣，芒碭山一帶又屬碭山縣轄 。宋理宗紹定年間（1228—1233年）碭山縣城為洪水蕩沒，遷治保安鎮。元憲宗七年（1257年），復置碭山縣，還舊地，屬東平路。至元二年（1265年），降永州為永城縣，芒碭山一帶再屬永城縣。是年，碭山縣并入單父縣，三年，復置碭山縣，屬濟州，八年，屬濟寧路。
明朝洪武四年（1371年），碭山縣隨臨濠府徐州改屬中書省。六年九月，改臨濠府為中立府（治中立縣，由鍾離縣改來）。七年八月，中立府改為鳳陽府（治臨淮縣，由中立縣改來）。八年十月，鳳陽府設鳳陽縣（府城即今府城鎮）。十三年正月，鳳陽府直隸六部。十四年十一月，碭山縣改屬徐州直隸州。永樂元年（1403年），徐州屬南直隸。嘉靖四十一年（1562年）水患，遷碭山縣治于小神集（今碭山縣城關鎮東南陳寨北門外小神集）。四十四年，復舊治（今毛李莊）。萬歷二十六年（1598年）在舊城西1公里之秦家堂筑新縣城（今城關鎮）。萬歷二十八年竣工，為夯土磚堞城垣。清朝雍正八年（1730年）升徐州為徐州府，碭山縣屬徐州府。
中華民國元年屬江蘇省徐海道；后屬江蘇省銅山行政督察區；民國二十四年屬江蘇省行政督察第九區所轄。1949年元月，屬中原行政區商丘專署。1949年10月，屬皖北人民行政公署宿縣專區。1950年2月，碭山縣民主政府改稱碭山縣人民政府（1954年，地方人民政府改稱人民委員會）。1952年11月15日，碭山縣劃歸江蘇省。1953年3月6日，復屬江蘇省徐州專區（駐徐州市）。1955年2月21日，將碭山縣劃入安徽省宿縣專區。1956年1月12日，撤銷宿縣專區，碭山縣劃屬蚌埠專區。1959年3月22日，撤銷蕭縣、碭山縣，合并為蕭碭縣，屬蚌埠專區。1961年4月7日，蕭碭縣改屬宿縣專區；12月15日，撤銷蕭碭縣，恢復碭山縣，仍屬宿縣專區。1968年8月，碭山縣革命委員會成立。1971年，宿縣專區改為宿縣地區。1981年12月30日，碭山縣革命委員會改稱碭山縣人民政府，至今未變。2000年4月，宿縣地區改設地級宿州市，碭山縣屬宿州市。
碭山縣位于安徽省最北端，地處蘇、魯、豫、皖四省七縣(市)交界處。境內幾乎全為平原。縣城以北一二十公里處為黃河故道，沿河多為沙土土質，適合酥梨種植。
碭山縣年平均日照數為2480.6小時；碭山縣年平均氣溫14℃；碭山縣年平均降水量約773.6毫米；年平均降水9.51億立方米。
根據(安徽省)宿州市第七次全國人口普查公報顯示：碭山縣常住人口為765564人，男性占比50.42%，女性占比49.58%，年齡結構中0-14歲占比22.44%，15-59歲占比56.16%，60歲以上占比21.4%，65歲以上占比17.17%。
2015年，全縣總人口為100.46萬人。
碭山縣民族構成主要由漢族、回族構成、其他少數民族較少。回族雖然在人口結構中占據少數部分，但對碭山民風有著不同程度的影響。回族主要為聚居，主要居住地為碭山縣城的南關、曹莊鎮的回民許莊等地。
碭山縣下轄13個鎮：
碭城鎮、?趙屯鎮、?李莊鎮、?唐寨鎮、?葛集鎮、?周寨鎮、?玄廟鎮、?官莊壩鎮、?曹莊鎮、?關帝廟鎮、?朱樓鎮、?良梨鎮、?程莊鎮、?碭山經濟開發區和薛樓板材加工園。
距徐州70公里，距商丘60公里。
碭山素有“梨都”之稱，以盛產酥梨聞名于世，近百萬畝連片果園年產各類水果30億斤。碭山酥梨年產量15億斤左右，占全國梨總產量的八分之一，系全國水果生產10強縣之一，是全國水果加工第一大縣。2010年4月，申請世界吉尼斯記錄——基尼斯中國種植梨樹規模最大的縣，吉尼斯紀錄認定為世界最大的連片果園產區。碭山酥梨是中國地理標志產品。
碭山??湯（正楷體：??湯）（??音啥，也寫作饣它湯，sha湯）、木炭燒餅和豆漿粥是當地的特色小吃。??湯味道香醇，為早點中的重要角色，其制作方法很少被人們了解。一般 饣它湯中主料為羊肉絲，小麥仁，輔料有蔥，姜，胡椒面，小茴香，大茴香，丁香，花椒，桂皮等。棗糕亦很有名，當年，胡耀邦視察碭山，品嘗后很是贊賞。木炭燒餅是碭山籍游子的最想，有些在外地工作的碭山人經常通過長途客車捎帶，除自己食用，也贈同鄉解饞。
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