烏魯木齊，習慣的解釋來自于蒙古語——“優美的牧場”。舊為厄魯特蒙古的游牧地。清光緒十二年（1886年）置迪化縣。1953年改迪化縣為烏魯木齊縣。

1996年，烏魯木齊縣轄1個鎮、19個鄉：達板城鎮、七道灣鄉、大灣鄉、安寧渠鄉、水西溝鄉、地窩堡鄉、托里鄉、六十戶鄉、板房溝鄉、干溝鄉、青格達湖鄉、二工鄉、永豐鄉、東溝鄉、薩爾達坂鄉、柴窩堡鄉、小渠子鄉、西溝鄉、四十戶鄉、阿克蘇鄉。縣域東起喀拉塔格山前以大河沿為界與吐魯番市接壤；南隔天山吐格塔格山與托克遜、和靜兩縣毗鄰；西至頭屯河與昌吉市相依；北與米泉縣相連；東北隔博格達山與吉木薩爾縣、阜康市為鄰。縣、市同城同域，縣治和近郊四鄉與城市建城區插花交錯。縣境東西長190千米，南北寬120千米，面積11300平方千米。

1998年初，烏魯木齊縣政府駐地由建國路遷至南湖。

2000年第五次人口普查，烏魯木齊縣常住總人口328536人，其中：達坂城鎮5217人、安寧渠鎮11485人、東溝鄉4655人、西溝鄉3356人、阿克蘇鄉2342人、柴窩堡鄉1145人、青圪垯湖鄉5515人、四十戶鄉6040人、六十戶鄉7119人、薩爾達坂鄉3729人、干溝鄉3495人、小渠子鄉2343人、永豐鄉7273人、水西溝鄉7559人、板房溝鄉12792人、地窩堡鄉16572人、二工鄉85284人、大灣鄉65382人、七道灣鄉66535人、托里鄉3730人、高崖子牧場2539人、薩爾喬克牧場2340人、天山牧場1209人、種羊場880人。

2002年3月9日，國務院（國函[2002]20號批準），將烏魯木齊縣的達坂城鎮、東溝鄉、西溝鄉、阿克蘇鄉、柴窩堡鄉歸烏魯木齊市南泉區（更名為達坂城區）管轄。調整后，烏魯木齊縣轄2個鎮、14個鄉，2個國營牧場，80個行政村。

2003年末，烏魯木齊縣總面積4332.16平方千米，總人口82349人。轄2個鎮、8個鄉：水西溝鎮、安寧渠鎮、四十戶鄉、青格達湖鄉、六十戶鄉、板房溝鄉、薩爾達坂鄉、永豐鄉、甘溝鄉、托里鄉，共有59個行政村。

2006年初，撤銷四十戶鄉，并入安寧渠鎮。同年，烏魯木齊縣機關遷至板房溝鄉辦公。

2011年3月，將烏魯木齊縣青格達湖鄉、六十戶鄉和安寧渠鎮成建制移交新市區管理。調整后，烏魯木齊縣轄區總面積4212平方千米，人口5.5萬人，轄1個鎮、5個鄉、40個村；現烏魯木齊縣與頭屯河區（北部）的行政區域界線變為新市區與頭屯河區的行政區域界線，現烏魯木齊縣與米東區的行政區域界線變為新市區與米東區的行政區域界線。

2010年第六次人口普查，烏魯木齊縣常住總人口83187人，其中：水西溝鎮11208人，安寧渠鎮19237人，青格達湖鄉4314人，六十戶鄉7284人，薩爾達坂鄉9922人，甘溝鄉6030人，永豐鄉7098人，板房溝鄉13657人，托里鄉4437人。