塔城之名來自塔爾巴哈臺山。塔城即塔爾巴哈臺城的簡稱。“塔爾巴哈臺”，蒙古語，意為旱獺，因地多獺得名。塔城的民族語文名稱，則源于塔城市人民政府所在地楚呼楚這個地名，“楚呼楚”，蒙語，木碗之意，維吾爾語譯稱為“缺切克”，哈薩克語轉(zhuǎn)音為“喬協(xié)克”。

秦代，塔城地區(qū)為呼揭、塞人游牧之地。西漢時為匈奴右地，神爵二年（公元前60年），隸屬西域都護府。三國以后屬鮮卑地。隋為西突厥鐵勒等部洲牧地。唐朝統(tǒng)一西域后，先后隸屬安西大都護府下的毗陵都護府和北庭都護府。十三世紀初，是窩闊臺汗國的封地，元世祖忽必烈設(shè)別失八里行省。元世祖至元十八年（1282年）設(shè)置塔爾巴哈臺驛。明代，漠西蒙古瓦剌四部之一的土爾扈特部在塔城游牧。十八世紀50年代，塔爾巴哈臺為天山北路三大重鎮(zhèn)之一。

清乾隆二十八年（1763年），在雅爾（今哈薩克斯坦烏爾扎爾）設(shè)塔爾巴哈臺軍臺，次年筑肇豐城，在塔爾巴哈臺參贊大臣駐防。1766年參贊大臣府東遷200余里，重建塔爾巴哈臺綏靖城（簡稱塔城，今塔城市），由伊犁將軍節(jié)制。光緒十四年（1888年）始置塔爾巴哈臺直隸廳。

民國2年（1913年）塔城直隸廳改為塔城縣。1916年，裁撤塔爾巴哈臺參贊大臣，設(shè)塔城道，轄塔城、烏蘇、沙灣三縣。1929年，塔城道改為塔城行政區(qū)。1945年8月，“三區(qū)革命”臨時政府塔城專員公署成立。

1950年8月，設(shè)塔城專區(qū)，專署駐塔城縣。轄塔城、裕民、額敏、和豐、沙灣、烏蘇等6縣。1951年由額敏縣析置托里中心區(qū)。1952年托里中心區(qū)改設(shè)托里縣。1954年9月10日和豐縣改設(shè)和布克賽爾蒙古自治區(qū)。1955年和布克賽爾蒙古自治區(qū)改設(shè)和布克賽爾蒙古自治縣。1957年沙灣縣駐地遷三道河子。

1970年塔城專區(qū)改稱塔城地區(qū)，地區(qū)駐塔城縣。轄塔城、烏蘇、托里、裕民（駐哈拉布拉）、額敏、沙灣（駐三道河子）等6縣及和布克賽爾蒙古自治縣。1976年將沙灣縣劃歸石河子地區(qū)。1978年原石河子地區(qū)所屬沙灣縣劃入塔城地區(qū)。1984年11月17日，國務院批準撤銷塔城縣，設(shè)立塔城市。1996年7月10日，國務院批準撤撤銷烏蘇縣，設(shè)立烏蘇市。

2000年第五次人口普查，塔城地區(qū)常住總?cè)丝?92397人，其中：塔城市149216人、烏蘇市100359人、額敏縣178309人、沙灣縣188715人、托里縣79882人、裕民縣48147人、和布克賽爾蒙古自治縣57775人。

2003年，塔城地區(qū)總面積94890.94平方千米，總?cè)丝?53440人。轄2市5縣，即：塔城市、烏蘇市、額敏縣、沙灣縣、托里縣、裕民縣、和布克賽爾蒙古自治縣。地區(qū)行政公署駐塔城市。

2010年第六次人口普查，塔城地區(qū)常住總?cè)丝?219369人，其中：塔城市161037人，烏蘇市298907人，額敏縣187112人，沙灣縣365196人，托里縣93098人，裕民縣51919人，和布克賽爾蒙古自治縣62100人。