因瀾滄江縱于東，小黑江橫亙于南，在東南角上匯流，故名雙江。西漢為古哀牢國地。東漢至三國蜀漢為益州永昌郡閩濮部地。西晉至南朝梁為寧州永昌郡閩濮部地。北朝周至隋屬濮部。唐南詔國為永昌節度蒲蠻部地。宋大理國為永昌府蒲蠻地。元屬謀粘路蒲蠻部和倮黑部地。明洪武十八年（1385），建立勐允養（自鷺城）。永樂十四年（1416），建立勐景莊（三腳磚城）。成化八年（1472），勐允養和勐景莊歸耿馬管轄，建立勐勐土官，耿馬和勐谷以“南可河（瀾滄江）大蚌渡立石碑為界”，自是屬耿馬土司轄地。萬歷二十七年（1599）“勐勐土官奉正授巡檢”，同年則因“罕競從官軍征剿有功授巡在職”。迄此勐勐為正式土官（土司）巡檢地，屬云南布政司勐緬司。

清朝時期，康熙五十四年（1715），勐勐“紫芝投誠貢象，仍授在職，頒給鈴記，其地處極邊界連外域”。乾隆二十九年（1764）3月，軍機大臣等議復“隸永昌之勐連，猛猛二土司，亦踞順寧為近，改隸順寧”。咸豐元年（1851），“恩詔襞復地，東至瀾滄江九十里，南至臘撒江（小黑江）九十五里，西至課散（勐省）一百里，北至南班干（天生橋）一百里”。境內土司推行劃六法圈（又作叭景，相當于鄉一級），法圈勐庫、法圈海、法圈蚌、法圈福、法圈等、法圈臘。法圈下轄十九圈（相當于村一級），圈福、圈等、圈臘、圈孝、圈勐峨、圈控、圈茂、圈蚌、圈允、圈海、圈協、圈島、圈崗、圈哈、圈公弄、圈困角、圈南區、圈邦馱那來、圈勐庫。光緒十四年（1888）3月，迤南道置鎮邊直隸廳，劃上改心（倮黑山）歸屬，于忙糯設上改心巡檢，下設東、南、西、北四門屯。光緒二十九年（1903），撥勐勐土司六圈地歸緬寧廳，改困角、勐庫、公弄、幫協、四排山、大勐峨為六屯，設四排山巡檢招那賽營盤。光緒三十六年（1904）8月，勐勐土官地壩內九圈改為上壩、中壩、下壩三屯，屬緬寧廳四排山巡查。

民國2年（1913）4月，緬寧廳改縣，四排山分設縣佐公署于那賽營盤，其四排山六屯和勐勐三屯改為十三團保鎮。同年，鎮邊直隸廳改瀾滄縣，上改心設縣佐公署，改四屯為四團保鎮。民國18年（1929）9月13日，云南省政府第110次會議批準：析瀾滄、緬寧兩縣上改心、四排山（含勐勐）置雙江縣。民國19年（1930）1月6日，雙江縣正式成立，縣署設于勐勐，劃分五區，勐勐為中區，邦協以南為西區，勐庫以北為北區，東北二門為東區。民國20年（1931）改中東南西北區為一、二、三、四、五區，下轄40個鄉鎮（3鎮為勐勐鎮、勐庫鎮、那賽鎮；37個鄉）。縣署冬春駐勐勐，夏秋駐那賽營盤。民國39年（1940），雙江縣屬云南省第一行政督察區（駐寧洱縣），雙江縣改區設鄉鎮保甲；全縣設云山、得勝、復興，文祥四個鄉；勐庫、永定二個鎮；鄉鎮下設六十保，五百四十九甲。民國31年（1942），雙江縣屬云南省第五行政督察區（駐順寧縣，1944年移駐蒙化縣）。民國37年（1948），屬第九行政督察區（駐緬寧縣）。

1950年11月23日，雙江縣解放；12月3日，雙江縣人民政府成立，隸屬保山專區。1951年，縣人民政府駐營盤，設太平，勐庫兩個區（亦稱一、二區），下轄39個鄉。1952年11月25日，內務部【內民字第634號】批復：設立緬寧專區，原保山專區的雙江縣劃歸緬寧專區；縣政府遷至勐勐。1953年，增設勐勐為三區，增設1個鄉，共40個鄉。1954年6月30日，政務院批準：緬寧專區更名為臨滄專區，雙江縣隸屬臨滄專區。1958年12月29日，雙江縣與臨滄縣合并為臨雙縣，1959年12月，恢復雙江縣建制，設太平、勐庫、勐勐三聯社，40個公社，235個生產隊。

1961年，劃改四個區，一區太平，二區勐庫，三區勐勐，四區南榔，下轄50個鄉。1966年，增設區級單位忙糯片。全縣共51個鄉。1969年，一區改稱永革公社，二區改稱紅衛公社，三區改稱衛東公社，四區改稱永忠公社，忙糯片改稱永紅公社。一九七二年，增設沙河公社，賀六公社。將紅衛公社改稱勐庫公社，衛東公社改稱勐勐公社，永紅公社改稱忙糯公社，永忠公社改稱南榔公社。全縣共有77個大隊。1970年，臨滄專區改為臨滄地區，雙江縣隸屬臨滄地區。

1985年6月11日國務院【國函字88號】批復：撤銷雙江縣，設立雙江拉祜族佤族布依族傣族自治縣。以原雙江縣的行政區域為雙江拉祜族佤族布依族傣族自治縣的行政區域。12月30日，雙江拉祜族佤族布朗族傣族自治縣人民政府成立，轄7區1鎮；71鄉，1個鄉級鎮；國營雙江農場，國營勐庫華僑農場。自治縣人民政府駐勐勐。2003年12月，臨滄撤地設市，雙江拉祜族佤族布朗族傣族自治縣屬地級臨滄市。

1984年，設區建鄉，以城關大隊為基礎成立區級城關鎮，人民公社改稱區，設區公所；全縣轄城關鎮，勐勐、勐庫、賀六、沙河、忙糯、大文、邦丙7區1鎮。生產大隊改鄉，共有71個鄉，1個鄉級鎮，成立鄉人民政府。1988年2月，撤區建鄉，城關鎮與勐勐區合并設勐勐鎮。全縣劃為2個鎮、5個鄉：勐勐鎮、勐庫鎮、邦丙鄉、賀六鄉、沙河鄉、忙糯鄉、大文鄉。共有74個村公所（辦事處）。縣政府駐勐勐鎮。2000年8月，村級體制改革，村公所、辦事處改稱村民委員會。

2000年第五次人口普查，雙江拉祜族佤族布朗族傣族自治縣常住總人口165982人，其中：勐勐鎮31502人，勐庫鎮33485人，沙河鄉31217人，大文鄉19410人，忙糯鄉20347人，賀六鄉13208人，邦丙鄉16813人。

2002年12月，勐勐鎮設立公很社區、新村社區，沙河鄉設立尹甸社區。全縣轄5鄉2鎮，72個行政村、3個社區。2005年，撤銷賀六鄉，其行政區域并入勐勐鎮管轄，鎮政府駐原勐勐鎮政府駐地（省政府2005年10月12日批準）。

2006年，雙江拉祜族佤族布朗族傣族自治縣總面積2292平方千米。總人口17.65萬人。轄2個鎮、4個鄉：勐勐鎮、勐庫鎮、沙河鄉、大文鄉、忙糯鄉、邦丙鄉；雙江農場、勐庫華僑農場。共有3個社區、72個行政村。縣政府駐勐勐鎮。

2010年第六次人口普查，雙江拉祜族佤族布朗族傣族自治縣常住總人口176549人，其中：勐勐鎮47966人，勐庫鎮35146人，沙河鄉31217人，大文鄉20908人，忙糯鄉22545人，邦丙鄉18767人。