武定原为“古荒服地”，在战国及秦时，属滇国地。
西汉武帝元封二年（前109年）属益州郡。
西晋武帝泰始六年（270年），武定属宁州建宁郡。
南北朝时，分属晋宁郡和建宁郡。
隋朝为南宁州总管府昆州（今昆明）辖地。
唐初属南宁州总督府地。
贞观六年（632）罢南宁州总督府，以其辖地归属戎州都督府。
唐南诏时，为三十七部之罗婺部。
永泰元年（765）属拓东节度辖。
宋代大理国时仍为罗婺部隶威楚府。
蒙古宪宗四年（1254），罗婺部首先归附，七年（1257）立罗婺万户府。
元至元八年（1271年）并仁德（今寻甸一带）、于矢（今贵州西部盘县、普安一带）2部入罗婺部，更置为北路，设北路总管府。
至元十二年（1275）将仁德、于矢分出，各立路府，改为武定路，属云南行中书省。
明洪武十五年（1382）改武定路为武定军民府，属云南布政司。
万历三十五年（1607）罢称军民，为武定府和曲州。
清初仍为武定军民府（何时恢复军民府无考），属云南布政司，领和曲、禄劝2州和元谋县。
乾隆三十年（1765）裁军民府为武定府。
三十五年（1770）裁和曲州，降武定府为直隶州，领元谋、禄劝2县。
1913年4月，废直隶州，改设武定县，属滇中道。
1916年道废，直属省。
1949年12月14日武定解放，成立武定县临时军政委员会。
1950年1月19日，撤销临时军政委员会，成立武定县临时人民政府，所辖19个乡镇统一建立行政委员会。
同年6月8日武定县人民政府正式成立。
1950年武定设专员公署，辖安宁、富民、禄劝、罗次、武定、元谋六县。
1951年为各族各界联合人民政府。
1953年3月武定并楚雄，属楚雄专区。
1957年改为武定县人民委员会。
1969年为武定县革命委员会。
1981年改为武定县，名称沿用至今。