三明县于1956年7月由三元县与明溪县合并设立，隶属南平专署。1961年11月恢复建制时，辖境调整为原明溪县行政区域，同时将清流、宁化、永安三县划归三明市管辖。1963年5月国务院批准设立三明专员公署后，该县成为其下辖的1市5县之一。1964年4月经国务院批准恢复明溪县原名，标志着三明县建制正式撤销，其前身可追溯至元代设置的尾历团与明代设立的三元里，1956年由三元、明溪两县合并而成。

1956年6月永安专署撤销后，三元县与明溪县进行合并。次月成立三明县，行政机构驻原三元县城关，属南平专署管辖

1961年11月重新划定辖区，恢复后的三明县仅辖原明溪县地域，清流、宁化、永安三县划归新设立的三明市

1963年5月成为三明专员公署下辖县级行政单位，与三明市同为专区管辖

1964年4月经国务院批准撤销建制，恢复明溪县原名

1940年三元特种区改制为县时，辖域包含沙县、明溪、永安部分区域

1970年6月三明专区扩大辖区，形成包含尤溪、沙县等5县的行政区划格局

1983年4月三明地区改制为省辖市，原县域分属三元区等2区10县

合并命名依据两县名称首字，'三元'取自元代尾历团驻地和明代三元里，'明溪'取自明溪县

'明溪'源于宋代归化县别称，1964年4月恢复原明溪县名

1964年恢复明溪县名后，原三元县域于1983年改制为三元区