汉武帝建元三年（前138）在今托克逊县南库米什镇境内设山国，称“破城子”；汉武帝元封三年（前108），改称车师；唐太宗贞观十四年（640）平高昌后，设西州管5县，其中天山县县治即今托克逊县境；清光绪十二年（1886）设置吐鲁番直隶厅，今托克逊为西乡；1935年6月1日，托克逊正式升格为县（属三等县），隶属焉耆行政区；1938年，托克逊县改隶迪化专员公署管辖；1948年，设1镇3乡20保111甲；1950年3月，成立托克逊县人民政府。