据考古发现的三合潭遗址证实，早在新石器时代，人类就开始在玉环大地上繁衍生息、创造文明。[4] 共8张 玉环
夏、商、西周及春秋时代属瓯越地。
春秋、战国时期，先属越地，后归楚国。
秦代，今县境属闽中郡。
西汉初，属东瓯王国。武帝建元三年（前138年），东瓯王因闽越国围攻，乃举国迁徙，县境废墟。始元二年（前85年），置回浦县（包括今温州、台州和丽水地），隶属会稽郡，县境属回浦县地。
东汉建武六年（30年），回浦县并入鄞县，县境属鄞县回浦乡。后析出回浦地，建章安县，县境为章安县东瓯乡。后又析出东瓯乡，建永宁县，隶属临海郡，县境为永宁县地。
三国时，属吴国，为临海郡永宁县地。
西晋时仍为临海郡永宁县地。[4]
东晋太宁元年（323年），分临海地立永嘉郡；宁康二年（374年），分永宁地置乐成县，县境属乐成县。
南北朝时，仍隶属乐成县地。
隋朝开皇十二年（592年），乐成县并入永嘉县，县境为地永嘉县。
唐朝武德五年（622年）析永嘉县置永宁、乐成两县，县境属乐成县地。其间析、废、置较多。会昌二年（842年）前，乐成县在县境置玉瑠镇。
五代时，属吴越国，隶靖海军。后梁开平二年（908年），改乐成县为乐清县。县境属乐清县。
北宋时，县境为温州府乐清县玉环乡之一部分，隶属两浙路应道军。
南宋时改温州府为瑞安府，县境为瑞安府乐清县玉环乡。
元朝时仍为乐清县玉环乡地。
明朝初期，仍为乐清县玉环乡。明洪武二十年（1387年），因倭寇扰边，徙居民为内地，今楚门港（漩门港）以南玉环本岛等地全部被迁弃。成化十二年（1476年），析乐清县山门、玉环两乡6都地隶太平县，属台州府，县境港北地区归属太平县，港南地被游民私种。[4]
清初，县境港北仍为太平县地，港南仍被游民私种。顺治十八年（1661年），清政府下令撤边海30里，境民全被内迁。楚门半岛地区亦遭迁弃。境内塘塌地废，一片荒芜。雍正五年（1727年），浙江巡抚李卫奏请展复玉环。钦准招徕沿海居民（大部分来自温州、台州两府沿海居民），报荒垦种，展复玉环，境业再衍。雍正六年（1728年），设玉环厅为温州分府，政务直隶省。至此，玉环始有独立行政建制。
中华民国元年（1912年），行道县制，玉环厅改为玉环县，属温处道（1914年6月改为瓯海道）。民国十六年（1927年），废道县制，玉环县直属省管。民国二十一年（1932年），建立行政督察区，属温州辖区。民国三十七年（1948年），县境属浙江第五行政督察区。