巴里坤，一說系突厥語“虎湖”之意，因巴里坤湖而得名；一說系蒙古語“巴爾庫勒”的諧音，意為“虎前爪”，以地勢險要取名；一說為古代月氏語。

漢為蒲類國，是西域三十六國之一。東漢屬伊吾盧，隋為伊吾郡地。唐貞觀十四年（公元640年）建蒲類縣，宋屬伊州。元屬別失八里東境，始稱巴爾庫勒。明屬瓦剌，為準噶爾部游牧地。清初以巴爾庫勒諧音稱巴里坤。雍正九年（1731年）建巴爾庫勒城，置安西同知，雍正十三年（1735年）將地名漢字寫為“巴里坤”。

乾隆三十八年（1773年）設鎮西府，咸豐五年（1855年）裁府為直隸廳。1913年改廳為鎮西縣，屬鎮迪道。1934年劃歸哈密行政區。1953年經中央人民政府政務院批準，廢除帶歧視民族的鎮西縣名，恢復巴里坤名稱；翌年9月30日成立巴里坤哈薩克自治縣。今屬哈密地區。

1996年，巴里坤哈薩克自治縣面積38445平方千米，人口約10萬人。轄2個鎮、10個鄉：巴里坤鎮、博爾羌吉鎮、薩爾喬克鄉、海子沿鄉、下澇壩鄉、大紅柳峽鄉、八墻子鄉、奎蘇鄉、石人子鄉、大河鄉、花園鄉、三塘湖鄉。縣政府駐巴里坤鎮。境內駐有兵團哈管局紅星一牧場、紅山農場、新疆軍區伊吾軍馬場。

2000年第五次人口普查，巴里坤哈薩克自治縣常住總人口85964人，其中：巴里坤鎮12552人、博爾羌吉鎮443人、薩爾喬克鄉4472人、海子沿鄉6229人、下澇壩鄉5273人、大河鄉17842人、奎蘇鄉10018人、石人子鄉7531人、花園鄉6504人、三塘湖鄉1403人、大紅柳峽鄉2915人、八墻子鄉1458人、兵團紅山農場6533人、兵團紅星一牧場2791人。

2003年，全縣總面積37303.79平方千米。總人口101044人。轄4個鎮、8個鄉：巴里坤鎮、博爾羌吉鎮、大河鎮、奎蘇鎮、薩爾喬克鄉、海子沿鄉、下澇壩鄉、石人子鄉、花園鄉、三塘湖鄉、大紅柳峽鄉、八墻子鄉。縣政府駐巴里坤鎮。境內有兵團紅山農場、兵團紅星一牧場、紅星一牧場良種繁育場。

2010年第六次人口普查，巴里坤哈薩克自治縣常住總人口75442人，其中：巴里坤鎮14313人，博爾羌吉鎮1797人，大河鎮9784人，奎蘇鎮6635人，薩爾喬克鄉3662人，海子沿鄉5297人，下澇壩鄉4335人，石人子鄉4757人，花園鄉4942人，三塘湖鄉1953人，大紅柳峽鄉3388人，八墻子鄉2037人，良種繁育場367人，黃土場開發區2109人，兵團紅山農場10066人。