奇臺縣漢代屬西域都護(hù)府，為車師后部，640年，唐貞觀十四年，置庭州蒲類縣。

元屬別失八里行尚書省。

明為蒙古和碩特游牧地。

公元1759年，乾隆二十四年，回準(zhǔn)悉平，始建奇臺堡于今老奇臺鎮(zhèn)。

1773年，清乾隆三十八年，擬設(shè)奇臺縣。

公元1775年，乾隆四十年，在唐朝墩古遺址西南側(cè)興建滿。

1776年，乾隆四十一年，建成奇臺縣城，名曰靖遠(yuǎn)城，始隸巴里坤鎮(zhèn)西府。

1853年，咸豐三年，改由迪化直隸州轄。

光緒十五年（1889），奇臺縣治移至古城子，原治地改稱老奇臺。

隸迪化府。

公元1947年，民國三十六年，縣城東、南、西、北4個(gè)鎮(zhèn)合并為1鎮(zhèn)，原4個(gè)鎮(zhèn)下轄30個(gè)保，合并為12個(gè)保，仍轄有323個(gè)甲。

農(nóng)村4個(gè)鄉(xiāng)轄29個(gè)保，原283個(gè)甲并為244個(gè)甲。

次年，又分為南、北兩鎮(zhèn)。

1949年9月25日新疆宣布和平起義，10月奇臺縣成立奇臺縣分會，即奇臺縣勞軍委員會。

改換國旗、國徽、國歌，通用公元紀(jì)年。

1950年1月17日，由王克森等6位同志組成奇臺縣籌糧隊(duì)，開始了奇臺縣建政工作。

1950年3月，奇臺縣城南北2鎮(zhèn)合并改設(shè)為一區(qū)（城關(guān)區(qū)），農(nóng)民東、南、西、北4個(gè)鄉(xiāng)分別改設(shè)為第二、三、四、五區(qū)，游牧鄉(xiāng)改設(shè)為第六、七區(qū)，下轄49鄉(xiāng)（街）、153個(gè)村。

第一區(qū)轄12個(gè)街；第二區(qū)轄老奇臺、牛王宮、洪水壩、雙大門、二畦、平先、七戶、隆舊、西灘9個(gè)鄉(xiāng)；第三區(qū)轄上下開墾、新戶梁、麻溝梁、半截溝（小水山、營盤灘)。

中葛根、老葛根、塘坊門7個(gè)鄉(xiāng)、第四區(qū)轄洞子溝、吉布庫、達(dá)坂河（三十戶）、東灣、根葛爾5個(gè)鄉(xiāng)；第五區(qū)轄頭屯（八家戶）、西地（旱溝）、東地、北道橋、二三屯（西北灣個(gè)）、小屯、柳樹河子、滿營湖8個(gè)鄉(xiāng)。

隸迪化專區(qū)。

公元1953年，鎮(zhèn)區(qū)成立奇臺市，原二區(qū)分出成立八區(qū)；公元1954年隸屬于烏魯木齊專區(qū)；1956年區(qū)鄉(xiāng)調(diào)整，奇臺市政府改奇臺鎮(zhèn)人民委員會，12個(gè)街政府調(diào)為10個(gè)居民委員會。

八區(qū)歸并入二區(qū)，五區(qū)并入一區(qū)，農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)、牧業(yè)鄉(xiāng)進(jìn)行了合并。

全縣共有1個(gè)鎮(zhèn)、10個(gè)居民委員會，4個(gè)農(nóng)業(yè)區(qū)，兩個(gè)牧業(yè)區(qū)，29個(gè)農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)、10個(gè)牧業(yè)鄉(xiāng)。

1958年屬昌吉回族自治州；1958年8月全縣實(shí)行公社化，即：東風(fēng)公社（一區(qū)、五區(qū)），紅旗公社（二、八區(qū)），躍進(jìn)公社（三區(qū)），火箭公社（四區(qū)），紅星公社（菜園子）。

兩個(gè)游牧區(qū)分別劃為紅旗、躍進(jìn)、火箭三個(gè)公社，為社轄牧場。

下轄鄉(xiāng)改大隊(duì)，大隊(duì)下設(shè)生產(chǎn)隊(duì)和專業(yè)組。

1960年成立第一、第二豬場。

1961年成立12月，將東風(fēng)公社下屬的西地、東地、沙山子、旱臺子、坎爾孜6個(gè)大隊(duì)劃出成立西地公社，將第一豬場并入奇臺農(nóng)場，將第二豬場與其他大隊(duì)合并改建為東灣公社，將奇臺鎮(zhèn)紅星公社劃改為東風(fēng)公社直屬生產(chǎn)隊(duì)。

至此全縣下屬東風(fēng)、紅旗、躍進(jìn)、火箭、西地、東灣6個(gè)公社及縣農(nóng)場、公私合同營牧場及奇臺鎮(zhèn)。

1963年，奇臺農(nóng)場劃歸自治區(qū)農(nóng)墾廳。

1964年1月，以紅旗公社牧場為基礎(chǔ)成立五馬場公社。

1969年，奇臺縣園藝場和縣政協(xié)園藝場合并成立縣園藝場。

1975年5月，變更為老奇臺公社（紅旗）、西北灣公社（東風(fēng)）、吉布庫公社（火箭）、半截溝公社（躍進(jìn)）、西地公社（東方紅）、東灣公社（紅星）、五馬場公社（反修）、喬仁牧場（衛(wèi)東）。

1975年12月，劃出半截溝公社塘坊門大隊(duì)、吉布庫公社洞子溝大隊(duì)成立碧流河公社。

1977年，縣園藝場升為公社級單位。

1980年，以西地公社坎爾孜大隊(duì)為主，合并公社林場和良種繁育場成立坎爾孜公社。

1984年6月，奇臺縣恢復(fù)鄉(xiāng)村建制，建2鎮(zhèn)，10鄉(xiāng)（其中2個(gè)民族鄉(xiāng)）即：奇臺鎮(zhèn)、老奇臺鎮(zhèn)、西地鄉(xiāng)、碧流河鄉(xiāng)、半截溝鄉(xiāng)、古城鄉(xiāng)、西北灣鄉(xiāng)、坎爾孜鄉(xiāng)、吉布庫鄉(xiāng)、東灣鄉(xiāng)、五馬場哈薩克民族鄉(xiāng)、喬仁哈薩克民族鄉(xiāng)。

1987年3月，從老奇臺鎮(zhèn)分出幾個(gè)村成立三個(gè)莊子鄉(xiāng)、七戶鄉(xiāng)。

1989年7月，從東灣鄉(xiāng)分出幾個(gè)村成立大泉塔塔爾族鄉(xiāng)。

1994年，西地鄉(xiāng)撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)。

1999年5月，吉布庫鄉(xiāng)撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)。

1999年10月，東灣鄉(xiāng)撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)。

2012年11月，奇臺縣轄6鎮(zhèn)9鄉(xiāng)，60個(gè)村民委員會，7個(gè)社區(qū)居委會。

2014年1月碧流河鄉(xiāng)撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)，2014年10月三個(gè)莊子鄉(xiāng)撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)；2016年1月9日西北灣鄉(xiāng)撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)。

2015年12月，奇臺縣轄9鎮(zhèn)6鄉(xiāng)。