“思茅”系由古代少數民族部落“思摩”演變而來。宋大理時為“思摩部”，元代稱“思么”，明代叫“思毛”。“思茅”原音為“思摩”，是由傣語轉音而來。1913年設思茅縣，因思茅村而得名。1993年設思茅市（縣級）。2003年改為思茅市（地級）翠云區。2007年更名為思茅區。

商、周時代，今思茅為古原始部落，稱產里地。秦朝屬西南夷地。西漢為哀牢地；東漢、三國蜀漢屬益州永昌郡；兩晉南北朝屬寧州永昌郡。隋屬濮部地。唐前期是劍南道南部濮子部地，隸寧州都督府；唐南詔國時隸銀生節度。宋大理國為威楚府思摩部。元置普日思摩甸長官司，隸元江路。明稱勐拉，隸車里宣慰司。清初編為十二版納之一，隸元江府；雍正七年（1729）7月，設普洱府。雍正八年（1730）7月，普洱府屬迤東道（治曲靖府）；雍正十三年（1735），置思茅廳，轄車里、六順、倚邦、易武、勐臘、勐遮、勐阿、勐籠、橄欖壩九土司及攸樂土目共八勐地方，隸屬普洱府；乾隆三十一年（1766）10月，普洱府屬迤南道（治普洱府）。

民國2年（1913）4月，廢廳改縣，設思茅縣，迤南道更名為滇南道，思茅縣屬滇南道；同年1月改思茅縣屬車里宣慰司為普思沿邊行政總局，屬滇南道，下轄八區。民國3年（1914）6月，滇南道改為普洱道，道署由寧洱縣遷駐思茅縣；思茅縣屬普洱道。民國14年（1925），普思沿邊行政總局改設普思殖邊督辦公署；民國15年（1926），普洱道署遷回寧洱縣。民國16年（1927），民國18年（1929）9月，云南省批準普思殖邊督辦公署下轄8區改置，其中第七區改置普文縣，第八區改置蘆山縣，后改名為六順縣（1927年提出申請，1929年12月正式改置）；同年11月，廢普洱道，設立云南省第二殖邊督辦公署。

民國21年（1932）4月，思茅縣、六順縣屬第12政務視察區；民國22年（1933），普文縣并入思茅縣；民國23年（1934）4月，思茅縣屬第15政務視察區，六順縣屬第16政務視察區；民國24年（1935）8月，思茅縣、六順縣屬第6政務視察區；民國27年（1938）9月，思茅縣屬第8政務視察區，六順縣屬第9政務視察區；民國28年（1939）第二殖辦督辦公署裁撤；民國30年（1941）6月15日，思茅縣、六順縣屬云南省第一區行政督察專員公署（駐寧洱縣）；民國31年（1942）7月，思茅縣、六順縣屬第四區行政督察專員公署（駐寧洱縣）；民國35年（1946）10月，思茅縣、六順縣屬第七區行政督察專員公署（駐寧洱縣）。

1949年2月，思茅解放，成立了思茅縣人民政府協進委員會，同年8月成立思茅縣臨時人民政府，隸屬思普區臨時人民行政委員會。1950年5月，正式建立思茅縣人民政府，隸屬寧洱專區。1949年8月2日，成立六順縣臨時人民政府，同年10月正式成立六順縣人民政府，屬寧洱專區。1951年4月2日，政務院批準：將寧洱專區更名為普洱專區，思茅縣、六順縣屬普洱專區。1953年3月28日，政務院批準：普洱專區更名為思茅專區，駐地由普洱縣遷至思茅縣，思茅縣、六順縣屬思茅專區。1953年11月3日，內務部批準：撤銷六順縣，除整糯區劃歸西雙版納傣族自治區外，其余部分劃歸思茅縣。

1954年9月1日，政務院批準：思茅縣的象明鄉和普文鄉劃歸新設立地級西雙版納傣族自治區（1953年1月23日成立）。1957年10月19日，國務院批準：撤銷思茅專區，所轄的思茅縣劃歸西雙版納傣族自治州（實際未執行，仍保留其建制）。1960年9月13日，國務院全體會議第103次會議通過：撤銷思茅縣，將原思茅縣的行政區域并歸普洱縣（1958年11月撤并）。1970年，思茅專區改為思茅地區，普洱縣思茅為其駐地。1981年5月9日國務院批復：設立思茅縣。以合并于普洱縣的原思茅縣的思茅鎮和云仙、震東、南屏、竹林、翠云、大寨6個公社，為思茅縣的行政區域，縣級機關駐思茅鎮。思茅縣由思茅地區行署領導（1982年1月分設）。

1985年被國務院列為甲級開放縣。1993年3月25日，民政部【民行批61號】批復：撤銷思茅縣，設立思茅市（縣級），以原思茅縣的行政區域為思茅市的行政區域。2003年10月30日，國務院批準（國函[2003]113號）：撤銷思茅地區，設立地級思茅市。思茅市設立翠云區，以原縣級思茅市的行政區域為翠云區的行政區域，區人民政府駐思茅鎮過街樓路。2007年1月21日，國務院（國函[2007]8號）批準：同意云南省思茅市更名為云南省普洱市，普洱哈尼族彝族自治縣更名為寧洱哈尼族彝族自治縣，思茅市翠云區更名為普洱市思茅區；2月16日，云南省政府《關于思茅及相關縣區更名的通知》（云政復[2007]29號）公布以上變更；4月8日，翠云區正式更名為思茅區。

1996年，思茅市轄3個鎮、3個鄉、2個民族鄉：思茅鎮、南屏鎮、竹林彝族傣族佤族鎮、云仙彝族鄉、震東鄉、倚象鄉、翠云鄉、龍潭彝族傣族鄉。市政府駐思茅鎮。？年，竹林鎮更名為思茅港鎮；倚象鄉撤鄉設鎮。至此，思茅市轄4個鎮、2個鄉、2個民族鄉：思茅鎮、南屏鎮、思茅港鎮、倚象鎮、震東鄉、翠云鄉、龍潭彝族傣族鄉、云仙彝族鄉。

2000年第五次人口普查，思茅市常住總人口230834人，其中：思茅鎮84490人，南屏鎮59035人，倚象鎮34580人，思茅港鎮17119人，震東鄉5741人，云仙彝族鄉9316人，翠云鄉11508人，龍潭彝族傣族鄉9045人。2000年末，全市總人口23.08萬人。其中，城鎮人口13.48萬人，占總人口的58.4%；鄉村人口9.6萬人，占41.6%。少數民族人口共8.18萬人，占總人口的35.5%。

2004年3月21日，《關于思茅市翠云鄉更名為六順鄉的批復》（云政復[2004]34號）：同意思茅市翠云鄉更名為六順鄉。2006年，撤銷云仙彝族鄉和震東鄉，設立新的云仙彝族鄉，新設立的云仙彝族鄉管轄原云仙彝族鄉和震東鄉管轄的行政區域范圍，鄉政府駐原云仙彝族鄉政府駐地（省政府2006年1月20日批準）。至此，全區轄4個鎮、3個鄉（其中2個民族鄉）：思茅鎮、南屏鎮、倚象鎮、思茅港鎮、云仙彝族鄉、六順鄉、龍潭彝族傣族鄉；曼昔農場、思茅農場。共有10個居委會、60個行政村。

2010年第六次人口普查，思茅區常住總人口296565人，其中：思茅鎮100172人，南屏鎮97583人，倚象鎮40316人，思茅港鎮23584人，龍潭彝族傣族鄉9585人，云仙彝族鄉12613人，六順鄉12712人。

2012年12月28日，省政府（云政復[2012]87號）批復同意撤銷六順鄉，設立六順鎮。調整后，全區轄5個鎮、2個民族鄉：思茅鎮、南屏鎮、倚象鎮、思茅港鎮、六順鎮、龍潭彝族傣族鄉、云仙彝族鄉。