托里一词源于蒙古语，意为“镜泉”。因城中有一旺泉，泉水清洌甘美，远望犹如明镜，故而得名。

    托里县自古地处西域，秦汉时期，县境属匈奴、塞种、乌孙等诸多民族的游牧之地。西汉时期属西域都护府。东汉时期，汉将窦先大破匈奴，鲜卑族转据其地，县境属鲜卑政权的牧场。魏晋南北朝时期，先后属柔然族政权和突厥汗国。隋时属西突厥汗国。

    唐贞观二十三年（649），唐置瑶池都督府，隶于安西都护府，托里受其管辖。西辽延庆元年（1124），耶律大石在叶密立称帝，建元延庆，托里区域属西辽统辖。蒙古太祖二十一年（1227），托里属成吉思汗三子窝阔台的封地。明万历三十五年（1607），托里属土尔扈特部游牧地。清乾隆二十七年（1762），托里受伊犁将军府管辖。民国7年（1918）年，托里属额敏县辖地。民国34年（1945），属“三区”革命政府塔城专员公署额敏县管辖。民国38年（1949）4月30日，从额敏县析出成立克烈半县，属“三区”革命政府塔城专署。县人民政府设在磨房（今托里镇）。1950年7月，克烈半县改称克烈中心区，隶于塔城专区。1952年10月，撤销克烈中心区，成立托里县。中国共产党托里县委员会、托里县人民政府成立。1954年9月，伊犁哈萨克自治州成立，托里县隶于伊犁哈萨克自治州塔城专区。1956年4月1日，托里县人民政府改称为县人民委员会。1970年3月26日，成立托里县革命委员会。1981年7月，撤销托里县革命委员会，恢复托里县人民政府。