縣以古國名命名。維吾爾語稱為“恰爾羌”，有車爾臣、卡墻等譯名，地名含義有待進一步考證。西漢為且末國地，隸西域都護府。東漢屬捍彌，后為鄯善兼并。北魏后屬吐谷渾，隋設(shè)且末郡。唐高宗上元中，更名播仙鎮(zhèn)，屬沙州。

清統(tǒng)一新疆后，且末稱卡墻，屬伊犁將軍和田辦事大臣管轄。新疆建省后，置卡墻稽查局，屬于闐縣。1913年改隸婼羌縣。1914年置且末縣，隸焉耆府，后屬焉耆專區(qū)。1954年屬庫爾勒專區(qū)，1960年后歸巴音郭楞蒙古自治州管轄。

1996年，且末縣轄1個鎮(zhèn)、11個鄉(xiāng)：且末鎮(zhèn)、阿熱勒鄉(xiāng)、瓊庫勒鄉(xiāng)、托格拉克勒克鄉(xiāng)、巴格艾日克鄉(xiāng)、英吾斯塘鄉(xiāng)、阿克提坎墩鄉(xiāng)、闊什薩特瑪鄉(xiāng)、塔提讓鄉(xiāng)、阿羌鄉(xiāng)、庫拉木勒克鄉(xiāng)、奧依亞依拉克鄉(xiāng)。

2000年第五次人口普查，且末縣常住總?cè)丝?5540人，其中：且末鎮(zhèn)14755人、阿熱勒鄉(xiāng)2196人、瓊庫勒鄉(xiāng)5568人、托格拉克勒克鄉(xiāng)7133人、巴格艾日克鄉(xiāng)3462人、英吾斯塘鄉(xiāng)5768人、阿克提坎墩鄉(xiāng)3739人、闊什薩特瑪鄉(xiāng)2359人、塔提讓鄉(xiāng)3244人、阿羌鄉(xiāng)2366人、庫拉木勒克鄉(xiāng)1996人、奧依亞依拉克鄉(xiāng)1574人、兵團工程支隊1380人。

2003年，且末縣總面積138680平方千米，總?cè)丝?6627人，轄1個區(qū)公所，1鎮(zhèn)11鄉(xiāng)：阿羌區(qū)公所、且末鎮(zhèn)、阿熱勒鄉(xiāng)、瓊庫勒鄉(xiāng)、托格拉克勒克鄉(xiāng)、英吾斯塘鄉(xiāng)、巴格艾日克鄉(xiāng)、阿克提坎墩鄉(xiāng)、闊什薩特瑪鄉(xiāng)、塔提讓鄉(xiāng)、阿羌鄉(xiāng)、庫拉木勒克鄉(xiāng)、奧依亞依拉克鄉(xiāng)。縣政府駐且末鎮(zhèn)。

2006年3月，撤銷阿羌區(qū)公所，原阿羌區(qū)公所管轄的阿羌鄉(xiāng)、庫拉木勒克鄉(xiāng)、奧依亞依拉克鄉(xiāng)由且末縣直接管轄。

2010年第六次人口普查，且末縣常住總?cè)丝?5572人，其中：且末鎮(zhèn)18893人，阿熱勒鄉(xiāng)2304人，瓊庫勒鄉(xiāng)5455人，托格拉克勒克鄉(xiāng)8011人，巴格艾日克鄉(xiāng)4235人，英吾斯塘鄉(xiāng)6233人，阿克提坎墩鄉(xiāng)4081人，闊什薩特瑪鄉(xiāng)2982人，塔提讓鄉(xiāng)4226人，阿羌鄉(xiāng)2064人，庫拉木勒克鄉(xiāng)2008人，奧依亞依拉克鄉(xiāng)1853人，兵團農(nóng)二師且末工程支隊1715人，兵團三十八團1512人。

2013年1月9日，自治區(qū)政府（新政函[2013]8號）批復(fù)同意撤銷奧依亞依拉克鄉(xiāng)，設(shè)立奧依亞依拉克鎮(zhèn)。2014年10月20日，自治區(qū)政府（新政函[2014]178號）批復(fù)同意撤銷塔提讓鄉(xiāng)，設(shè)立塔提讓鎮(zhèn)，并將縣直轄的26848平方公里劃歸塔提讓鎮(zhèn)管轄。調(diào)整后，全縣轄3個鎮(zhèn)、9個鄉(xiāng)：且末鎮(zhèn)、奧依亞依拉克鎮(zhèn)、塔提讓鎮(zhèn)、阿熱勒鄉(xiāng)、瓊庫勒鄉(xiāng)、托格拉克勒克鄉(xiāng)、巴格艾日克鄉(xiāng)、英吾斯塘鄉(xiāng)、阿克提坎墩鄉(xiāng)、闊什薩特瑪鄉(xiāng)、阿羌鄉(xiāng)、庫拉木勒克鄉(xiāng)。