เดิมตำรวจภูธรจังหวัดเพชรบูรณ์ มีโครงสร้างเป็น กองกำกับการ ตั้งแต่ ปี พ.ศ.2486
โดยมี พ.ต.ต.หลวงภักดี รณชิต (นคร) เป็นผู้กำกับการฯ คนแรก และตามพระราชกฤษฎีกา แบ่งส่วนราชการกรมตำรวจ กระทรวงมหาดไทย (ฉบับที่ 15 ) พ.ศ.2532 กำหนดแบ่ง ตำรวจภูธรจังหวัดเพชรบูรณ์ ออกเป็นหลายเขต ได้แก่
กองกำกับการตำรวจภูธรจังหวัดเพชรบูรณ์ จึงเปลี่ยน ชื่อเรียกเป็น ตำรวจภูธรจังหวัดเพชรบูรณ์ แบ่งออกเป็น 2 เขต
คือ ตำรวจภูธรจังหวัดเพชรบูรณ์ เขต 1 และ ตำรวจภูธรจังหวัดเพชรบูรณ์ เขต 2
ต่อมาได้พระราชกฤษฎีกา แบ่งส่านราชการกรมตำรวจ กระทรวงมหาดไทย (ฉบับที่ 22) พ.ศ.2536
ปรับปรุงโครงสร้างกรมตำรวจใหม่ เป็นผลให้ ตำรวจภูธรจังหวัดเพชรบูรณ์ เขต 2 ยุบเลิกไป
ใช้ชื่อว่า ตำรวจภูธรจังหวัดเพชรบูรณ์ รับผิดชอบ ทั่วทั้งจังหวัดเพชรบูรณ์ ตั้งแต่ วันที่ 23 มกราคม 2537 เป็นต้นมาปัจจุบัน ที่ทำการตั้งอยู่ที่ ถนนสระบุรี-หล่มสัก ตำบลสะเดียง อำเภอเมือง จังหวัดเพชรบูรณ์