富源縣原名平彝，因平彝有岐視少數民族之意，1954年以豐富的的資源而更名富源，素有八寶之鄉的美譽。周秦時屬滇國、夜郎，兩漢時屬益州宛溫縣，兩晉南北朝時屬寧州，隋朝屬益州開邊縣，唐朝屬盤州，南詔和大理國時為摩彌部。元朝時在境內北部設羅山縣，屬曲靖宣撫司；南部設亦佐縣，屬羅雄州，境內置官設治。

明洪武二十三年（1390）廢羅山縣，新置平彝縣衛，南部仍為亦佐縣。清初，平彝縣衛屬云南都司、亦佐縣屬曲靖軍民府；清順治十四年（1657）廢亦佐縣為平夷縣；康熙三十四年（1695年），以平彝廢衛、亦佐廢縣，建平彝縣，屬曲靖軍民府。1954年改稱富源縣。

1997年，富源縣面積3236.8平方千米，人口約59.2萬人。轄3個鎮、8個鄉：中安鎮、營上鎮、黃泥河鎮、后所鄉、大河鄉、墨紅鄉、竹園鄉、富村鄉、古敢水族鄉、雨汪鄉、老廠鄉。縣政府駐中安鎮。

2000年第五次人口普查，富源縣常住總人口657474人，其中：中安鎮118346人，營上鎮64190人，黃泥河鎮52151人，后所鄉60714人，大河鄉74517人，墨紅鄉54886人，竹園鄉42533人，富村鄉78749人，古敢水族鄉13442人，雨汪鄉59533人，老廠鄉38413人。

2001年7月18日，省政府批準同意后所鄉、竹園鄉撤鄉設鎮；8月25日，省政府批準批準同意雨汪鄉更名為十八連山鄉。自此，全縣轄5個鎮、5個鄉、1個民族鄉：中安鎮、營上鎮、黃泥河鎮、竹園鎮、后所鎮、大河鄉、墨紅鄉、富村鄉、老廠鄉、十八連山鄉、古敢水族鄉。

2002年4月29日，省政府批準同意大河鄉撤鄉設鎮；9月8日，省政府批準同意墨紅鄉、富村鄉撤鄉設鎮。2003年，全縣轄中安、營上、黃泥河、后所、竹園、大河、墨紅、富村8個鎮和古敢、十八連山鄉、老廠3個鄉，下設159個行政村。總人口67.28萬人，其中：農業人口61.94萬人，非農業人口5.34萬人，分別占總人口的92.06%、7.94%。人口密度為每平方千米207人。境內主要有漢族、彝族、水族、回族等民族。少數民族人口6.30萬人，占總人口的9.36%。

2006年，全縣總面積3348平方千米，總人口70.09萬人。轄8個鎮、2個鄉、1個民族鄉：中安鎮、營上鎮、黃泥河鎮、竹園鎮、后所鎮、大河鎮、墨紅鎮、富村鎮、古敢水族鄉、雨汪鄉、老廠鄉。共有7個居委會、155個行政村。縣政府駐中安鎮。

2010年第六次人口普查，富源縣常住總人口722640人，其中：中安鎮125701人，營上鎮73541人，黃泥河鎮56551人，竹園鎮45583人，后所鎮68322人，大河鎮77198人，墨紅鎮58840人，富村鎮88230人，十八連山鎮68522人，老廠鎮48533人，古敢鄉11619人。

2013年10月20日，省政府（云政復[2013]77號）批準同意撤銷中安鎮。富源縣撤銷中安鎮，設立中安街道、勝境街道；保留營上鎮、黃泥河鎮、大河鎮、竹園鎮、富村鎮、墨紅鎮、后所鎮、十八連山鎮、老廠鎮和古敢水族鄉。調整后，富源縣轄2個街道、9個鎮、1個民族鄉。

2014年3月3日，省政府（云政復[2014]7號）批準同意將后所鎮洗洋塘村調整歸勝境街道管轄。同年，黃泥河鎮、富村鎮被列為全國重點鎮。