Trong “Đại - Nam nhất thống chí” có ghi chép về sự hình thành Định Hoá như sau:
Châu Định: đông tây cách nhau 72 dặm, nam bắc cách nhau 93 dặm, phía đông đến địa giới huyện Phú Lương 46 dặm, phía tây đến địa giới châu Chiêm Hoá tỉnh Tuyên Quang 126 dặm, phía nam đến địa giới huyện Văn Lãng 46 dặm, phía bắc đến địa giới châu Thông Hoá 47 dặm. Xưa là đất bộ Vũ Định, thời thuộc Minh gọi là huyện Tuyên Hoá, đời Lê gọi là châu Tuyên Hoá, sau đổi làm châu Định Hoấ, thuộc phủ Phú Bình do phiên thần họ Ma nối đời quản trị, bản triều đầu đời Gia Long vẫn như thế, năm Minh Mệnh thứ tư đổi tên hiện nay, năm thứ 16 đổi do phủ kiêm ti. Lãnh 9 tổng, 36 thôn, xã, trang) [18, tr. 150] .
Dưới thời Lê sơ theo sách “Dư địa chí” của Nguyễn Trãi viết năm 1438 huyện Định Hoá đổi thành châu Định Hoá thuộc phủ Phú Bình trong số 9 huyện châu. Định Hoá lúc đó có 40 xã, 12 trang. Châu Định Hoá tồn tại suốt thời Lê Sơ (1428-1527), qua các thời nhà Mạc (1527- 1532), Lê Trung Hưng (1533-1778), Tây Sơn (1778-1802) đến thời nhà Nguyễn (1802-1945).
Trước Cách mạng tháng Tám năm 1945 châu Định Hoá có 9 tổng: An Ninh, Thanh Hồng, Khuynh Quỳ, Định Biên Thượng, Định Biên Trung, định Biên Hạ, Phượng Vĩ Thượng, Phượng Vĩ Trung, Phượng Vĩ Hạ
Sau ngày nhân dân các dân tộc Định Hoá giành được chính quyền cách mạng (26\3\1945) châu Định Hoá đổi thành phủ Ngô Quyền. Tháng 6 năm 1945 đổi thành phủ Vạn Thắng. Sau ngày Cách mạng tháng Tám thành công nước Việt Nam dân chủ cộng hoà ra đời phủ Vạn Thắng đổi thành châu Định Hoá. Theo sắc lệnh số 148/52 ngày 25/3/1948 của chính phủ nước Việt Nam dân chủ cộng hoà châu Định Hoá được đổi lại thành huyện Định Hoá.