周秦至汉初，都兰属西羌之白兰羌牧地，公元4年（汉文帝元始四年），都兰属汉朝统辖，公元四至七世纪，是鲜卑吐谷浑王朝的领地，后被吐蕃兼并，从十三世纪（元代）起都兰始归中央王朝版图，为东蒙古诸部、和硕特西右后旗驻牧地。
1917年设置都兰理事公署，隶甘肃省西宁道；1930年改为都兰县。
1949年都兰解放，成立都兰县人民政府。
1952年改设都兰自治区，1953年、1954年先后易名为都兰蒙古族、藏族、哈萨克族联合自治区和都兰蒙古自治区，1955年改为都兰县，驻地由香日德区迁至察汗乌苏乡，自命名起沿用至今。