娘子关历史悠久，据记载，隋开皇时曾在此设置苇泽县。唐高祖的三女儿、唐太宗的妹妹平阳公主，曾率娘子军在此设防、驻守，故名娘子关。另一说为此处有妒女祠，祀介子推之妹，据说有妇女艳妆而过，必然雷电交加，娘子关因此而得名，现今祠已废，有唐人书《妒女颂碑》，现藏山西省博物馆。

娘子关之名，最早见于金人元好问《游承天悬泉》诗，该诗有娘子关头更奇崛之句。乾隆二十九年（1764）编修的《大清一统志》是首次收入娘子关这一名称的官修文献。关于娘子关这个名称的来源，有不少传说。明代顾祖禹在《读史方舆纪要》中说，凡妇人服靓妆经过妒女祠时，必兴雷电，大发嫉妒，故为妒女，娘子关因此得名。

《元和郡县志》则说，春秋时晋国介子推的妹妹介山氏，焚死绵山，后人为之筑妒女祠。另一个传说是唐太宗李世民的妹妹平阳公主曾率娘子关在此镇守，并创建关城，因而把此关称作娘子关。然而这些说法皆无信史可据铁路（即石太铁路）建成通车。中华人民共和国成立后，又相继修通了经过娘子关的阳井公路和娘子关至旧关的苇旧公路，并完成了石太铁路的复线工程和电气化工程，这些交通设施在经济建设方面发挥着日益重要的作用。