怒江州因怒江由北向南縱貫全境而得名。在漢代分屬越嶲、益州、永昌等郡；晉魏時(shí)期分屬永昌、云南、河西等郡；唐（南詔）時(shí)蘭坪、碧江、福貢、貢山屬劍川節(jié)度；瀘水屬永昌節(jié)度。大理國時(shí)蘭坪設(shè)瀾滄江郡（后改蘭溪郡），屬謀統(tǒng)府，碧江、福貢、貢山屬蘭溪郡；瀘水屬勝鄉(xiāng)郡。元代蘭坪設(shè)蘭州土知州，屬麗江路；貢山隸臨西縣并與碧江、福貢統(tǒng)屬麗江路；瀘水分屬云龍甸軍民府和永昌府。
明代蘭州（蘭坪）土知州、碧江、福貢統(tǒng)屬麗江軍民府；貢山隸臨西縣康普、葉枝土千總，屬麗江軍民府；瀘水怒江東岸設(shè)六庫、老窩土千總，屬云龍州，怒江西岸設(shè)登埂、魯掌土千總和卯照土把總，屬永昌府保山縣。清朝蘭州土知州改土歸流，設(shè)蘭州知州。蘭州、碧江、福貢統(tǒng)屬麗江府；貢山屬維西廳菖蒲桶區(qū)；瀘水六庫、老窩土千總屬云龍州，登埂、魯掌、卯照土千總屬永昌府保山縣。
辛亥革命后，云南“怒俅殖邊總隊(duì)”分路進(jìn)入怒江，成立了知子羅、上帕、菖蒲桶三個(gè)“殖邊公署”，在蘭坪縣營盤街設(shè)立“殖邊總局”，對(duì)這一邊區(qū)直接行使軍政管轄權(quán)，將屬保山縣的登埂、魯掌、卯照及原屬云龍縣的六庫、大興地等地合并，成立魯掌行政公署。民國五年（1916），各殖邊公署改為行政公署。民國十七年至二十二年（1928—1933年），各行政公署先后改為瀘水、碧江、福貢、貢山設(shè)治局，分隸于麗江和騰沖行政督察專員公署。
1950年分屬麗江專區(qū)和保山專區(qū)。1954年8月23日設(shè)立怒江傈僳族自治區(qū)，自治區(qū)政府駐碧江縣知子羅。原屬麗江專區(qū)的碧江（碧江縣傈僳族自治區(qū)撤銷，恢復(fù)為縣，駐知子羅）、福貢（福貢縣傈僳族自治區(qū)撤銷，恢復(fù)為縣，駐上帕街）、貢山（貢山縣傈僳族自治區(qū)撤銷，恢復(fù)為縣，駐黨當(dāng)村）3縣及原屬保山專區(qū)的瀘水縣（駐魯掌街）劃歸怒江傈僳族自治區(qū)，轄4縣。
1956年怒江傈僳族自治區(qū)改設(shè)怒江傈僳族自治州；同年10月1日原貢山縣改設(shè)貢山獨(dú)龍族怒族自治縣；自治州轄3縣、1自治縣。1957年原屬麗江專區(qū)的蘭坪縣（駐拉雞井）劃入怒江傈僳族自治州；自治州轄4縣、1自治縣。1961年6月4日，根據(jù)《中緬友好和互不侵犯條約》和《中緬邊界條約》的規(guī)定，中國政府正式收回片馬，成立片古崗特區(qū)，隸屬麗江專區(qū)，1966年9月劃屬瀘水縣，成立片馬鄉(xiāng)。
1973年怒江傈僳族自治州革命委員會(huì)由碧江縣知子羅遷瀘水縣六庫區(qū)新寨鄉(xiāng)，轄瀘水（駐魯掌街）、碧江（駐匹河公社）、福貢（駐上帕街）、蘭坪（駐拉井街）4縣及貢山獨(dú)龍族怒族自治縣（駐茨開公社）。1986年9月24日，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，撤銷碧江縣建制，屬地分別劃歸瀘水縣和福貢縣。1987年11月27日，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，撤銷蘭坪縣，設(shè)立蘭坪白族普米族自治縣，以原蘭坪縣的行政區(qū)域?yàn)樘m坪白族普米族自治縣的行政區(qū)域。1988年改蘭坪縣為蘭坪白族普米族自治縣。自治州轄2縣、2自治縣。
1996年，怒江州面積14703平方千米，人口約44.7萬人，其中傈僳族占50.93%。自治州州府瀘水縣六庫鎮(zhèn)。轄福貢、瀘水2縣及蘭坪白族普米族自治縣、貢山獨(dú)龍族怒族自治縣。
2000年第五次人口普查，怒江傈僳族自治州常住總?cè)丝?91824人，其中：瀘水縣171974人、福貢縣88127人、貢山獨(dú)龍怒族自治縣34746人、蘭坪白普米族自治縣196977人。
2004年1月5日，民政部批準(zhǔn)（民函[2004]1號(hào)）同意將瀘水縣政府駐地由魯掌鎮(zhèn)遷至六庫鎮(zhèn)。
2006年，怒江州總面積14703平方千米。總?cè)丝?2.04萬人，轄2個(gè)縣、2個(gè)自治縣，9個(gè)鎮(zhèn)、17個(gè)鄉(xiāng)、3個(gè)民族鄉(xiāng)，10個(gè)居委會(huì)、258個(gè)村委會(huì)。
2010年第六次人口普查，怒江傈僳族自治州常住總?cè)丝?34337人，其中：瀘水縣184835人，福貢縣98616人，貢山獨(dú)龍族怒族自治縣37894人，蘭坪白族普米族自治縣212992人。
2014年，瀘水縣魯掌鎮(zhèn)，福貢縣上帕鎮(zhèn)，貢山獨(dú)龍族怒族自治縣茨開鎮(zhèn)，蘭坪白族普米族自治縣金頂鎮(zhèn)共4個(gè)鎮(zhèn)被列為全國重點(diǎn)鎮(zhèn)。