夏代，今县境北部属仍国，中部属薛国，南部属留国。
商代，北部属任国，中部属郳国、薛国，南部属留国。
西周，北部属任国、茅国，中部属滕国、薛国，南部属阳国。春秋，北部属任国、邿国、邾国，中部属滕国、薛国，南部属逼阳国。战国前期，北部、中部仍属任国、滕国、薛国，南部属宋国。周赧王二十九年（前286年），齐、楚、魏共灭宋国，北部属齐国，南部属楚国，楚国置湖陵县，治湖陵邑（在今张楼镇湖陵村）。
秦始皇二十六年（前221年），北半部分属薛郡的任城县、湖陵县、方与县、薛县；南半部分属泗水郡的广戚县、留县。
西汉，北半部属东平国的任城县，和山阳郡的湖陵县与新置的橐县；南半部属鲁国的薛县，沛郡的公丘县、沛县，和楚国的留县、广戚县。新天凤元年（14年），橐县改称高平县，湖陵县改称湖陆县，广戚县改称聚力县，唯留县依然。东汉，聚力，恢复旧称。元和元年（84年），任城县从东平国析出，置任城国，治任城县。北部属任城国的任城、亢父县；中部分属山阳郡的高平、方与、湖陆县和沛国的公丘县，及鲁国的薛县；南部分属沛国的沛县、公丘县和彭城国的广戚县、留县。 共7张 微山县历代归属
三国魏，北半部分属任城郡的任城县和山阳郡的高平县、湖陆县及鲁郡的薛县；南半部分属沛国的公丘县、广戚县、沛县和彭城国的留县。
西晋，北半部分属任城国的任城县，和高平国的高平县、湖陆县；中部属鲁国的公丘县和薛县；南部分属沛国的沛县和彭城国的广戚县、留县。东晋，北部任城县属任城郡。高平县、湖陆县，属高平郡(高平国更名)。公丘县、薛县属鲁郡。南部属沛郡的沛县和彭城郡的广戚县、留县。
十六国，先后入后赵、前燕、前秦、后燕，属县大致同东晋。
南北朝，南宋废任城郡，任城县入高平郡。永初三年（422年），废任城县入亢父县。大明元年（457年），废湖陆县入高平县，高平郡迁治高平县。同时，废广戚县入留县。留、沛县皆属沛郡。中部属彭城郡的蕃县、薛县。北魏复置任城县（神黾元年迁治今济宁任城区）。任城、高平县属高平郡。留、沛县属沛郡。蕃县、薛县、永兴县属彭城郡。北齐天保元年（551年）五月，迁高平郡治于任城县治，同时废高平县，其地域大部分划归方与县，小部分划入任城、驺县和沛、蕃县。废留县入沛县。
隋，北部属鲁郡的任城县、驺县；中部与南部分属彭城郡的方与县、滕县、沛县和留县。