彌渡古名勃弄川。《蠻書·六賧第五》有“白崖城在勃弄川…大歷七年（772）閣羅鳳新筑也…川東西二十余里，南北百余里”的記載。

西漢屬益州郡云南縣地。東漢屬益州永昌郡云南縣地。三國蜀漢屬益州云南郡云南縣地。西晉至南朝梁屬寧州云南郡云南縣地。北朝周屬南寧州。隋屬南寧州總管府。唐初屬劍南道姚州。唐開元二十六年（738），今彌渡屬南詔國勃弄賧，治地白巖。后歷經“大長和國”、“天興國”、“大義寧國”，今彌渡建置因襲南詔稱勃弄賧。后晉天福二年（937），今彌渡屬大理國天水郡（郡治今大理鳳儀鎮）。

元憲宗三年（1253），彌渡隸屬大理下萬戶府趙賧千戶所。至元十一年（1273）改置建寧縣，治地白巖，屬大理路趙州。至元二十五年（1288）革建寧縣省入趙州。明洪武十五年（1382），彌渡地方置定西嶺巡檢司，迷渡市（即彌渡街）設巡檢司，屬大理府趙州所轄。清沿明置，彌渡地方設白崖巡檢司、彌渡市巡檢司，今彌渡分隸于大理府趙州、云南縣、蒙化廳。雍正九年（1731），裁白崖巡檢，移大理府南關分府通判駐彌渡，為彌渡市督捕通判，署址彌城西街。

民國元年（1912）5月，設立彌渡縣，以趙州九里全境，蒙化三約六約，祥云云白川地計11127戶，66755人建置彌渡縣，改通判署為縣公署，屬蒙化廳轄。民國2年（1913），彌渡縣屬滇西道。民國3年（1914）屬騰越道。民國18年（1929），彌渡縣直屬省。民國37年（1948），屬云南省第十一行政督察區（駐大理縣）。民國38年（1949），屬云南省第八行政督察區（駐姚安縣）。

1949年4月18日，彌渡解放。同年成立彌渡縣臨時政務委員會，行使縣政權力。1950年1月1日彌渡縣人民政府成立，屬滇西人民行政督察專員公署轄。1950年3月1日，屬大理專區。1956年，屬大理州。1960年9月13日，國務院全體會議第103次會議通過：撤銷賓川、彌渡2縣，將原賓川、彌渡2縣的行政區域并歸祥云縣（1958年撤并），祥云縣屬大理州管轄。

1962年3月27日，國務院全體會議第115次會議決定：恢復彌渡縣，以合并于祥云縣的原彌渡縣行政區域為彌渡縣的行政區域，彌渡縣屬大理州管轄。1968年3月，彌渡縣人民委員會改為“彌渡縣革命委員會”。1981年3月，恢復彌渡縣人民政府。

1996年，彌渡縣面積1525平方千米，人口約29.2萬人。轄1個鎮、7個鄉、1個民族鄉：彌城鎮、紅巖鄉、新街鄉、太花鄉、苴力鄉、密祉鄉、寅街鄉、德苴鄉、牛街彝族鄉。縣政府駐彌城鎮。1999年，新街鄉改建新街鎮。2000年，寅街鄉、紅巖鄉撤鄉設鎮。至此，彌渡縣轄4個鎮、4個鄉、1個民族鄉。

2000年第五次人口普查，彌渡縣常住總人口296860人，其中：彌城鎮19940人，紅巖鎮47298人，新街鎮47554人，寅街鎮43331人，太花鄉56258人，苴力鄉23387人，密祉鄉15291人，德苴鄉23881人，牛街彝族鄉19920人。

？年，苴力鄉撤鄉設鎮。2001年，全縣轄5個鎮、3個鄉、1個民族鄉：彌城鎮、新街鎮、紅巖鎮、寅街鎮、苴力鎮、太花鄉、德苴鄉、密祉鄉、牛街彝族鄉。

2005年，彌渡縣撤銷太花鄉，其行政區域并入彌城鎮管轄，鎮政府駐原彌城鎮政府駐地（省政府2005年10月24日批準）。

2006年末，全縣總面積1523.43平方千米，總人口320611人。轄5個鎮、2個鄉、1個民族鄉，即彌城鎮、紅巖鎮、新街鎮、寅街鎮、苴力鎮、密祉鄉、德苴鄉、牛街彝族鄉。共有4個居委會、85個行政村。

2010年第六次人口普查，彌渡縣常住總人口313156人，其中：彌城鎮89144人，紅巖鎮46607人，新街鎮49446人，寅街鎮43993人，苴力鎮25241人，密祉鄉15489人，德苴鄉23348人，牛街彝族鄉19888人。2013年末，全縣面積1523.43平方千米。總人口32.9萬人。

2014年，撤銷密祉鄉，設立密祉鎮；調整后，全縣轄6個鎮、2個鄉（其中1個民族鄉）：彌城鎮、紅巖鎮、新街鎮、寅街鎮、苴力鎮、密祉鎮、德苴鄉、牛街彝族鄉。同年，彌城鎮、紅巖鎮被列為全國重點鎮。