温宿，汉代西域地名。维吾尔语称“阿克苏阔纳协海尔”，即阿克苏旧城意。也有解“温宿”维吾尔语为“多水”之意。
汉为姑墨国地，唐为龟兹都督府姑墨州【秦汉之际为塔里木盆地边缘城邦诸国温宿国、姑墨国的一部分。唐代设温宿州、姑墨州，隶属安西都护府龟兹都督府管辖】。元明以来称阿速。清乾隆二十四年（1759年）设阿克苏办事大臣驻此。光绪九年（1883年）设阿克苏道、温宿直隶州，道、直隶州治移驻阿克苏新城（今阿克苏）。光绪二十八年（1902年）升州为府，置温宿县，隶温宿府（府治阿克苏）。1929年后行政区划均属阿克苏地区。1958年并入阿克苏县，1962年复置温宿县。
1996年，温宿县辖1个镇、9个乡：温宿镇、托乎拉乡、阿热勒乡、恰格拉克乡、吐木秀克乡、佳木乡、依希来木其乡、克孜勒乡、古勒阿瓦提乡、包孜墩柯尔克孜族乡。县政府驻温宿镇。
2000年第五次人口普查，温宿县常住总人口219219人，其中：温宿镇33084人、托乎拉乡12304人、阿热勒乡19320人、恰格拉克乡13336人、吐木秀克乡10230人、佳木乡15671人、依希来木其乡11614人、克孜勒乡15757人、古勒阿瓦提乡14074人、博孜墩柯尔克孜族乡5426人、水稻农场6153人、青年农场5126人、共青团农场2561人、塔格拉克牧场2416人、博孜墩牧场2843人、萨瓦甫齐牧场2830人、恰其力克牧场1359人、佳木林场5864人、地区实验林场7617人、兵团五团19791人、兵团六团11843人。
2003年，温宿县总面积14375.72平方千米，总人口220574人。辖5镇5乡：温宿镇、吐木秀克镇、阿热勒镇（阿热力镇）、佳木镇、克孜勒镇、托乎拉乡、依希来木其乡、恰格拉克乡、古勒阿瓦提乡、博孜墩柯尔克孜族乡。县政府驻温宿镇。
2010年第六次人口普查，温宿县常住总人口233933人，其中：温宿镇42712人，吐木秀克镇10715人，克孜勒镇19545人，阿热勒镇23569人，佳木镇18108人，托乎拉乡12804人，恰格拉克乡15728人，依希来木其乡13047人，古勒阿瓦提乡17798人，博孜墩柯尔克孜族乡5235人，水稻农场6143人，青年农场6549人，共青团农场2111人，塔格拉克牧场3289人，博孜墩牧场2664人，萨瓦甫齐牧场2954人，恰其力克牧场1544人，佳木林场3393人，兵团五团17786人，兵团六团8239人。