因縣境西有紫云源勝境而得名。清康熙七年（1668）置威遠營，次年改歸化廳，民國3年（1914）改為紫云縣。1965年改紫云苗族布依族自治縣。

1996年，紫云苗族布依族自治縣轄5個鎮、7個鄉：松山鎮、水塘鎮、猴場鎮、貓營鎮、板當鎮、壩羊鄉、白石巖鄉、宗地鄉、大營鄉、四大寨鄉、火花鄉、達幫鄉。縣政府駐松山鎮。

2000年第五次人口普查，紫云苗族布依族自治縣常住總人口297348人，其中：松山鎮49313人，水塘鎮20031人，猴場鎮31380人，貓營鎮36892人，板當鎮37128人，白石巖鄉13464人，宗地鄉26156人，大營鄉21204人，四大寨鄉16463人，壩羊鄉15920人，火花鄉20416人，達幫鄉8981人。

2003年末，紫云苗族布依族自治縣總人口34.06萬人，其中少數民族23.31萬人，非農業人口1.85萬人。轄5個鎮、7個鄉，223個村委會、5個居委會。

2007年末，紫云苗族布依族自治縣總面積2283平方千米，總人口35萬人，其中少數民族人口23.94萬人，非農業人口3萬人，轄5個鎮、7個鄉，223個行政村、6個居委會。

2010年第六次人口普查，紫云苗族布依族自治縣常住總人口270345人，其中：松山鎮55242人，水塘鎮17316人，猴場鎮27713人，貓營鎮32084人，板當鎮31966人，白石巖鄉10908人，宗地鄉27651人，大營鄉18153人，四大寨鄉13078人，壩羊鄉12765人，火花鄉15343人，達幫鄉8126人。2010年末，全縣常住人口27.07萬人。

2011年末，紫云苗族布依族自治縣面積2284平方千米；常住人口26.82萬人；戶籍人口37.11萬人，其中少數民族人口24.25萬人；轄5個鎮、7個鄉，6個居委會、223個行政村。