ท้องที่อำเภอดงเจริญเดิมเป็นส่วนหนึ่งของอำเภอบางมูลนาก ทางราชการได้แบ่งพื้นที่การปกครองออกมาตั้งเป็น กิ่งอำเภอดงเจริญ ตามประกาศกระทรวงมหาดไทยเมื่อวันที่ 26 มิถุนายน พ.ศ. 2539 โดยมีผลบังคับตั้งแต่วันที่ 15 กรกฎาคม ปีเดียวกัน[1]

ต่อมามีมติคณะรัฐมนตรีในวันที่ 15 พฤษภาคม พ.ศ. 2550 ให้ยกฐานะกิ่งอำเภอทั้งหมดในขณะนั้นจำนวน 81 กิ่งอำเภอขึ้นเป็นอำเภอ[2] จึงได้มีพระราชกฤษฎีกายกฐานะกิ่งอำเภอดงเจริญขึ้นเป็น อำเภอดงเจริญ ในวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2550 โดยให้มีผลบังคับตั้งแต่วันที่ 8 กันยายน ปีเดียวกัน[3]