勃利历史悠久，早在2000年前就有人类在此繁衍生息。
1918年正式设置勃利县，县址设于大四站，定为三等县，隶属依兰道；1919年秋迁至大碾子河镇老街基；1929年2月，废除道制，由吉林省直辖。
东北沦陷后，初隶吉林省；1934年12月划归三江省管辖；1939年6月，将南境之林口村、古城镇、龙爪村和青山村划出，设置林口县。
1943年10月，划归东满总省管辖；1945年，“九三”抗日战争胜利后，划归合江省管辖;1947年2月，合江省委省政府决定，将依兰县东南部双河地区划出，设置双河县，县政府驻双河镇，隶属合江省管辖；1948年5月，撤销双河县，并入勃利县;1949年5月，撤销合江省，改隶松江省；1954年8月，松、黑两省合并，划归合江专区管辖；1957年1月22日，省人民委员会通知，将原鸡西县的兴农、平安河和哈达砬子3个乡划归勃利县管辖。
1965年1月1日，将兴农公社划归鸡东县管辖。
同年2月2日，国务院批准，将七台河镇划出，设立七台河特区。
隶属合江专区；1966年2月，将密山县境内国营兴北农场划归勃利县管辖。
同年9月，将茄子河、中心河两个公社划归七台河特区管辖；1983年11月，将勃利县划归七台河市领导，名称沿用至今。