石屏地名來源：一說為三國諸葛亮南征，遙望其地疑云如蓋，恐有伏兵，秘使人訪之，掘得石坪一塊，故名石坪；一說為唐天寶十一年（752），本地土著居民掘得石坪一塊，聚為居邑，始號石坪邑；另一說以縣南石屏山而得名。
西漢屬益州郡勝休縣。東漢屬益州益州郡勝休縣。三國蜀漢屬益州興古郡勝休縣。西晉屬寧州興古郡勝休縣，東晉至南朝梁屬寧州梁水郡勝休縣。北朝周屬南寧州。隋屬南寧州總管府昆州。唐武德七年（624）設南寧州都督，轄七州十五縣，石屏屬黎州；天寶十一年（752），本地土著民族掘地得石坪，聚為居邑，始號石坪邑；乾符六年（879）南詔國時，石屏邑隸屬通海都督。
宋大理國時，石屏邑屬秀山郡阿僰部。元至元七年（1270），于石坪邑置石平州，設土官，隸屬臨安路。明洪武十五年（1382），改石坪州為石屏州，屬臨安府。清初沿明制，石屏州屬臨安府�？滴踉辏�1662）于寶秀設把總；清雍正八年（1730）7月，臨安府屬迤東道；乾隆三十一年（1766）10月，臨安府屬迤南道；嘉慶十五年（1810）虧容、思陀、落恐、左能、瓦渣五土司歸石屏州；光緒十三年（1887）10月，臨安府屬臨安開廣道。
民國2年（1913）改石屏州為石屏縣，隸屬蒙自道；民國18年（1929）裁蒙自道后直屬省。民國23年（1934）劃石屏、新平、峨山、河西、通海五縣部分屬地，并設龍武設治局。民國31年（1942），石屏縣、龍武設治局屬云南第3行政督察區（駐建水縣）。民國37年（1948），石屏縣屬云南第5行政督察區（駐建水縣），龍武設治局屬第6區（駐新平縣）。民國38年（1949）7月，云南省政府奉政務院核準電令將龍武設治局改置龍武縣（實際上未執行）。
1950年3月于建水設滇南行署，石屏、龍武兩縣隸屬滇南行署。同年4月遷蒙自專員公署，石屏、龍武兩縣屬蒙自專區。1951年9月，因龍武縣人口太少、區域太窄設縣條件不夠，改設龍武設治局。1952年11月21日，政務院批準：撤銷龍武設治區，設立龍武縣（1955年12月30日實施）。1953年5月，龍武設治局人民政府駐地由龍武遷至龍朋。1957年11月18日，成立紅河哈尼族彝族自治州，原蒙自專區石屏、龍武兩縣劃歸紅河州。1960年9月13日，國務院全體會議第103次會議通過：撤銷龍武縣，將原龍武縣的行政區域并歸石屏縣（實際已于1958年11月1日撤并）。
1984年5月，撤銷公社、大隊，恢復區、鄉建制，全縣共設11個區、1個鎮，轄108個鄉、4個區屬鎮、3個辦事處，共978個自然村。1988年，改區為鄉（鎮），鄉改為村公所（辦事處），全縣共轄4鎮、8鄉，74個村公所、41個辦事處；同年6月，省政府批準石屏縣政府駐地城關鎮更名異龍鎮。1991年5月，全縣建立村委會815個、居委會6個。
1996年，石屏縣面積3037平方千米，人口約27.6萬人，其中彝族占49.1%，漢族占47%。轄4個鎮、8個鄉：異龍鎮、寶秀鎮、龍朋鎮、壩心鎮、大橋鄉、陶村鄉、冒合鄉、亞房子鄉、新城鄉、龍武鄉、哨沖鄉、牛街鄉�？h政府駐異龍鎮。
2000年第五次人口普查，石屏縣常住總人口277580人，其中：異龍鎮25893人，寶秀鎮35789人，壩心鎮26970人，龍朋鎮25374人，陶村鄉36445人，冒合鄉24405人，新城鄉9854人，亞房子鄉11334人，大橋鄉16414人，龍武鄉21154人，哨沖鄉17037人，牛街鄉26911人。
2000年7月18日，全縣村級體制改革試點在龍武鄉14個村公所先行。12月8日，石屏村級體制改革結束。改原村公所、辦事處為村民委員會，實行村民自治。全縣共4鎮8鄉，115個村民委員會，946個村民小組。
2001年3月20日，省人民政府批準：石屏縣陶村、冒合、龍武、哨沖、牛街5鄉撤鄉建鎮。至此，全縣轄9個鎮、3個鄉：異龍鎮、寶秀鎮、龍朋鎮、哨沖鎮、牛街鎮、壩心鎮、龍武鎮、陶村鎮、冒合鎮、亞房子鄉、大橋鄉、新城鄉。
2003年3月29日，省政府（云政復[2003]26號）批準同意石屏縣撤銷異龍鎮、陶村鎮、冒合鎮，設立異龍鎮，鎮政府駐原異龍鎮政府駐地；撤銷寶秀鎮、亞房子鄉設立寶秀鎮，鎮政府駐原寶秀鎮政府駐地。至此，全縣共7鎮2鄉。
2006年，石屏縣總面積3090平方千米，總人口28.99萬人。轄7個鎮、2個鄉：異龍鎮、寶秀鎮、壩心鎮、龍朋鎮、龍武鎮、哨沖鎮、牛街鎮、新城鄉、大橋鄉。共有3個居委會、118個行政村�？h政府駐異龍鎮。
2010年第六次人口普查，石屏縣常住總人口299114人，其中：異龍鎮102923人，寶秀鎮49575人，壩心鎮27303人，龍朋鎮26417人，龍武鎮21080人，哨沖鎮17223人，牛街鎮28343人，新城鄉10225人，大橋鄉16025人。
2014年，寶秀鎮、龍朋鎮被列為全國重點鎮。