周秦至漢初，都蘭屬西羌之白蘭羌牧地，公元4年（漢文帝元始四年），都蘭屬漢朝統轄，公元四至七世紀，是鮮卑吐谷渾王朝的領地，后被吐蕃兼并，從十三世紀（元代）起都蘭始歸中央王朝版圖，為東蒙古諸部、和碩特西右后旗駐牧地。
1917年設置都蘭理事公署，隸甘肅省西寧道；1930年改為都蘭縣。
1949年都蘭解放，成立都蘭縣人民政府。
1952年改設都蘭自治區，1953年、1954年先后易名為都蘭蒙古族、藏族、哈薩克族聯合自治區和都蘭蒙古自治區，1955年改為都蘭縣，駐地由香日德區遷至察汗烏蘇鄉，自命名起沿用至今。