隋開皇十九年（599年）置務川縣。唐置都濡縣，以都濡水為名。宋復置務川縣。元至元年間因婺星隕石降此，改務川縣為婺川縣。1958年因“婺””字生僻改名為務川縣，1986年改務川仡佬族苗族自治縣。

1996年，務川仡佬族苗族自治縣面積2772.8平方千米，人口約36.8萬人，轄10個鎮、5個鄉：都濡鎮、豐樂鎮、黃都鎮、涪洋鎮、鎮南鎮、硯山鎮、浞水鎮、茅天鎮、柏村鎮、大坪鎮、蕉壩鄉、紅絲鄉、泥高鄉、分水鄉、石朝鄉。縣政府駐都濡鎮。

2000年第五次人口普查，務川仡佬族苗族自治縣總人口386164人，其中：都濡鎮63274人，豐樂鎮28742人，黃都鎮27477人，涪洋鎮37251人，鎮南鎮24221人，硯山鎮12992人，浞水鎮33225人，茅天鎮23444人，柏村鎮13559人，大坪鎮26434人，泥高鄉29198人，分水鄉19037人，蕉壩鄉22477人，紅絲鄉12795人，石朝鄉12038人。

2003年末，務川仡佬族苗族自治縣總人口42.15萬人，其中少數民族人口40.3萬人；非農業人口2.96萬人。轄10個鎮、5個鄉，119個行政村、3個社區。

2007年末，全縣總面積2777平方千米，總人口43.53萬人，非農業人口3.35萬人。以仡佬族、苗族為主的少數民族占總人口的96.5%。轄10個鎮、5個鄉，4個居委會、110個行政村。

2010年第六次人口普查，務川仡佬族苗族自治縣常住總人口321657人，其中：都濡鎮76108人，豐樂鎮25006人，黃都鎮21930人，涪洋鎮24535人，鎮南鎮17669人，硯山鎮8495人，濯水鎮25399人，茅天鎮18362人，柏村鎮9995人，大坪鎮20035人，泥高鄉23783人，分水鄉13734人，蕉壩鄉17732人，紅絲鄉9660人，石朝鄉9214人。2010年末，全縣常住人口32.19萬人。

2011年末，務川仡佬族苗族自治縣面積2777平方千米，常住人口31.70萬人，戶籍人口45.60萬人，其中非農業人口3.54萬人，少數民族人口43.7萬人。轄10個鎮、5個鄉，4個居委會、109個行政村。