เดิมอำเภอโพธิ์ตาก ได้ขึ้นเขตการปกครองกับอำเภอศรีเชียงใหม่ เนื่องมาจากอำเภอโพธิ์ตากประกอบด้วยตำบลโพธิ์ตาก ตำบลโพนทอง ตำบลด่านศรีสุข อยู่ห่างไกลกับตัวอำเภอลำบากในการเดินทางไปติดต่อราชการ ผู้นำแต่ละตำบลจึงได้มีการประชุมประชาคมขอมติให้แบ่งเขตการปกครองแย่งตำบลโพธิ์ตาก ตำบลโพนทอง ตำบลด่านศรีสุข ออกจากอำเภอศรีเชียงใหม่ และได้มีมติที่ประชุมเห็นชอบดำเนินการดังกล่าว ต่อมากรมการปกครอง กระทรวงมหาดไทย จึงได้มีประกาศยกฐานะให้ตำบลโพธิ์ตาก ตำบลโพนทอง ตำบลด่านศรีสุข เป็นกิ่งอำเภอโพธิ์ตาก ตามประกาศกระทรวงมหาดไทย เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 2540 โดยมีนายบัญชา ชงัดเวช เป็นปลัดอำเภอหัวหน้าประจำกิ่งอำเภอโพธิ์ตากเป็นคนแรก และตั้งที่ว่าการอำเภอ ตั้งอยู่ที่อาคารโรงเรียนบ้านโพนทอง หมู่ที่ 1 ตำบลโพนทอง ต่อมากรมการปกครอง กระทรวงมหาดไทย เห็นว่าที่ตั้งที่ว่าการอำเภอแออัดไม่เหมาะสมจึงได้มีการสนับสนุนงบประมาณก่อสร้างที่ว่าอำเภอขึ้นใหม่ ในปี พ.ศ. 2542 บริเวณที่ดินสาธารณประโยชน์ หมู่ที่ 4 ตำบลโพธิ์ตาก และต่อมากรมการปกครอง กระทรวงมหาดไทย ได้มีพระราชกฤษฎีกาให้กิ่งอำเภอทั่วประเทศยกฐานะเป็นอำเภอ และกิ่งอำเภอโพธิ์ตากได้ยกฐานะเป็นอำเภอ เมื่อวันที่ 17 สิงหาคม 2552 โดยมีนายสิทธิพร ณ นครพนม เป็นนายอำเภอโพธิ์ตากคนปัจจุบัน (เมษายน 2555)

คำขวัญมีว่า "ถิ่นข้าวเม่า เผ่าไทยพวน หลากล้วนประเพณี สตรีสุดสวย ร่ำรวยวัฒนธรรม"