屏邊縣取屏山的“屏”字和靖邊的“邊”字定縣名。西漢屬牂牁郡進桑縣，東漢屬益州牂牁郡進乘縣；三國蜀漢屬益州興古郡進乘縣。西晉屬寧州興古郡進乘縣。東晉至南朝梁屬寧州。北朝周屬南寧州。隋屬南寧州總管府。唐初屬劍南道，唐南詔國屬通海都督轄地。宋大理國分屬最寧府捨資部與秀山郡。元代為舍資縣地，屬臨安路。明清時為臨安府王弄山長官司和安南長官司轄地，明代屬臨安府；清代由臨安府分設開化府，隸屬開化府。

元初捨資部屬蒙自千戶；至元十三年（1276）置捨資安南道防送軍千戶，屬臨安路。明為王弄山長官司和安南長官司轄地，屬臨安府。洪武十五年（1382）置王弄山長官司，直屬臨安府。同年捨資安南道防送軍千戶更名捨資千戶所，尋改置安南長官司；正德八年（1513）省入新安守御千戶所，天啟元年（1621）復置安南長官司。清初屬臨安府，康熙五年（1666）8月，裁臨安府屬之教化、王弄、安南三長官司以其地置開化府。雍正七年（1730）12月，置文山縣，今屏邊屬文山縣。雍正八年（1730）7月，開化府屬迤東道。

光緒十三年（1887）10月，開化府屬臨安開廣道。民國2年（1913）5月，文山縣劃出外南區、外西區的一部分，成立靖邊行政區，駐大窩子，隸屬蒙自道。民國18年（1929），廢道直屬省。民國22年（1933）2月，靖邊行政區改設屏邊縣。民國31年（1942），屬云南省第二行政督察區（駐文山縣）。民國37年（1948），屬云南省第五行政督察區（駐建水縣）。

1950年1月9日成立屏邊縣人民政府，屬蒙自專區。1957年9月6日國務院。全體會議第57次會議決定：設置紅河哈尼族彝族自治州，屏邊縣劃歸紅河州。1958年9月24日國務院全體會議第80次會議決定：撤銷屏邊縣。設立屏邊苗族自治縣，自治縣的行政區域為原屏邊縣除去瑤山瑤族自治區的地區。原屏邊縣的瑤山瑤族自治區劃歸河口瑤族自治縣。

1960年2月16日，國務院全體會議第96次會議通過：設立河口瑤族苗族自治縣，撤銷河口瑤族自治縣、屏邊苗族自治縣，將原河口瑤族、屏邊苗族2自治縣的行政區域為河口瑤族苗族自治縣的行政區域。1962年3月2日，國務院批準：撤銷河口瑤族苗族自治縣。10月27日，國務院全體會議第117次會議決定：恢復屏邊苗族自治縣。以合并于河口瑤族苗族自治縣的原屏邊苗族自治縣行政區域為的屏邊苗族自治縣行政區域。1963年7月1日正式恢復屏邊苗族自治縣。

1996年，屏邊苗族自治縣面積1906.2平方千米，人口約14.1萬人，其中苗族占總人口的39.6%。轄1個鎮、7個鄉：玉屏鎮、滴水層鄉、新現鄉、和平鄉、白河鄉、白云鄉、新華鄉、灣塘鄉。縣政府駐玉屏鎮。

2000年第五次人口普查，屏邊苗族自治縣常住總人口149088人，其中：玉屏鎮17542人，滴水層鄉13252人，新現鄉20506人，和平鄉27502人，白河鄉22468人，白云鄉16740人，新華鄉17859人，灣塘鄉13219人。

2003年3月28日，省政府（云政復[2003]25號）批準同意撤銷屏邊縣玉屏鎮、滴水層鄉，設立玉屏鎮。2005年7月3日，省政府批準同意灣塘鄉政府駐地從水果隊遷移至沙壩。

2006年，屏邊苗族自治縣總面積1905平方千米，總人口14.77萬人。轄1個鎮、6個鄉：玉屏鎮、新現鄉、和平鄉、白河鄉、白云鄉、新華鄉、灣塘鄉。共有4個居委會、76個行政村。縣政府駐玉屏鎮。

2010年第六次人口普查，屏邊苗族自治縣常住總人口153964人，其中：玉屏鎮32822人，新現鄉21159人，和平鄉27347人，白河鄉24113人，白云鄉16172人，新華鄉18857人，灣塘鄉13494人。

2014年，玉屏鎮被列為全國重點鎮。