縣以城北柱石山“石柱擎天”得名。元為湖廣行省武岡路綏寧縣及靖州路會同邊地。明洪武二十五年（1392年）置天柱千戶所，屬湖廣靖州衛；萬歷二十五年（1597年）置天柱縣，析會同、綏寧二縣地益之，屬湖廣布政司靖州；崇禎十年（1637年）遷治龍塘，改龍塘縣，不久回治天柱，仍復天柱縣名。清雍正五年天柱縣改隸貴州，屬黎平府；十二年（1639年）改隸鎮遠府。

民國二年（1913年）天柱屬黔東道；十二年（1923年）直屬于貴州��；二十四年（1935年）屬第十行政督察區；二十五年（1936年）改屬第七行政督察區。1950年屬鎮遠專區，1956年劃入黔東南苗族侗族自治州。1958年撤銷天柱縣并入錦屏縣，1961年恢復天柱縣。

1996年，天柱縣轄10個鎮、6個鄉：鳳城鎮、邦洞鎮、坪地鎮、蘭田鎮、甕洞鎮、遠口鎮、坌處鎮、高釀鎮、石洞鎮、白市鎮、社學鄉、渡馬鄉、注溪鄉、竹林鄉、地湖鄉、江東鄉。縣政府駐鳳城鎮。

2000年第五次人口普查，天柱縣總人口348302人，其中：風城鎮52194人，邦洞鎮37512人，坪地鎮18081人，蘭田鎮26614人，甕洞鎮18013人，高釀鎮27487人，石洞鎮25464人，遠口鎮23944人，坌處鎮13902人，白市鎮30607人，社學鄉19478人，渡馬鄉16904人，注溪鄉5008人，地湖鄉3899人，竹林鄉13395人，江東鄉15800人。

2003年末，天柱縣總人口40.95萬人，其中非農業人口2.87萬人；以侗、苗為主的少數民族人口40.2萬人，占98.2%。轄10個鎮、6個鄉，315個村委會、11個居委會。

2007年末，天柱縣總面積2201平方千米，總人口41.99萬人，其中少數民族41.2萬人（侗族28.4萬人，占總人口的67.64%；苗族12.9萬人，占總人口的30.6%），非農業人口3萬人，轄10個鎮、6個鄉，11個居委會、315個行政村。

2010年第六次人口普查，天柱縣常住總人口263850人，其中：鳳城鎮57909人，邦洞鎮27096人，坪地鎮12894人，蘭田鎮18886人，甕洞鎮12439人，高釀鎮17878人，石洞鎮16038人，遠口鎮17525人，坌處鎮9372人，白市鎮22780人，社學鄉14452人，渡馬鄉11919人，注溪鄉3407人，地湖鄉2464人，竹林鄉8060人，江東鄉10731人。2010年末，天柱縣常住人口26.42萬人。

2011年末，天柱縣面積2201平方千米。常住人口25.80萬人；戶籍人口40.62萬人，其中少數民族人口39.92萬人，非農業人口9.34萬人。轄10個鎮、6個鄉，11個居委會、315個行政村。