Округот бил мочуришно и ненаселена област во раниот среден век. Во XII век фламанските доселеници помогнале да се исушат мочуриштата. Во тоа време, Битерфелд бил познат како „фламански град“ во областа. Денешниот округ е скоро ист со старото грофовија Брена, кое владеело со областа од 10-от до XIII век. Подоцна областа станала дел од Саксонија.
Кога Прусија ги добила северните делови на Саксонија (вклучувајќи ја и земјата околу Битерфелд), округот Битерфелд бил основан. По распуштањето на Анхалт некои места на северот биле додадени кон округот.
Владата на Источна Германија се обидела да основа социјалистички индустриски центар во Битерфелд. Градот Битерфелд и целиот округ се озогласени по лошиот и загаден воздух, загадените реки и уништената околина. По германското реобединување се спровеле мерки за промена на овие услови. Денес, индустриските капацитети работат со современи филтри, а регулацијата на отпадните води ги подобрија условите на водата.