建水县古称步头，亦名巴甸。
汉代属益州郡毋掇县地。
西晋属宁州兴古郡。
唐代前期为南宁州总管府所辖东爨地。
南诏政权于唐元和年间（806～820），在这里筑“惠历”城，汉语译为建水，隶于通海都督府。
大理国前期于此设建水郡，为巴甸侯爨判的封地，后期属秀山郡阿僰部地。
元初设建水千户，属阿僰万户；元至元十三年（1276）改名建水州，隶临安路（治所通海）。
至元十七年（1280）设临安广西道宣抚司于建水城，至顺二年（1331）改为临安广西元江等处宣慰司兼管军万户府，统管临安路（路治在通海）、广西路（路治在泸西县）和元江路的军政事务，所辖范围包括滇东、滇南和滇西南一带。
明洪武十五年（1382），临安路改临安府，府治迁至建水州，并设临安卫指挥使司（滇南军事指挥机关），拓地改建砖城，故建水城又称临安城。
清初沿明制，于此置临安府和临元镇总兵官，建水州属临安府。
清雍正八年（1730）7月，临安府属迤东道。
乾隆三十一年（1766）10月，临安府属迤南道。
清乾隆三十五年（1770）2月，改建水州为建水县，仍属临安府。
光绪十三年（1887）10月，临安府属临安开广道。
1912年10月，临安府所在地建水县被裁撤，由临安府府长兼理建水县行政事务。
1913年，撤销临安府，复设县治于建水，改名为临安县；将建水县北区划出，设曲江巡检，属县级行政机关，隶蒙自道。
1914年1月，因与浙江临安县重名，仍恢复建水县旧名。
1914年改曲江巡检为县佐，1922年改曲江县佐为曲溪县，县政府驻新街（1929年11月批准）。
1929年，废道后建水、曲溪县由省直辖。
1940年起建水、曲溪县属云南省第三行政督察专员公署（署所设在建水城内），1948年改称第五行政督察专员公署。
1950年，建水、曲溪县属蒙自专区。
1957年9月6日，国务院决定设置红河哈尼族彝族自治州，建水、曲溪县划归红河州（红河哈尼族彝族自治州于1957年11月18日成立）。
1958年10月撤销曲溪县并建水县，名称沿用至今。