县名因汉莎车国得名。清光绪九年（1883年）置直隶州时，使用莎车古名，称莎车直隶州。为莎车县名沿用之始。莎车一词的语源和含义尚待研究。与莎车这一汉文地名相应的当地民族语文地名，是突厥语地名叶尔羌。叶尔羌这一地名应该是因水（叶尔羌河）而得名。叶尔羌最早出现在11世纪麻赫穆德·喀什噶里的《突厥语大词典》，据考叶尔羌为突厥语，意为“崖城”，又《西域同文志》释为：“回语，叶尔，谓地；羌，宽广之意。地宽广，故名。”
汉代时是西域三十六国之一的莎车国。三国、北魏时称渠莎，属疏勒。隋、唐、北宋时属于阗，南宋属西辽。元代为察合台后王封地，称作押尔牵、雅尔堪、也里虔、鸦儿看等。明朝时期属东察合台汗国，明史作牙儿干。清称叶尔羌。乾隆二十六年（1761年）设叶尔羌办事大臣。
光绪九年（1883年）置莎车直隶州，州治莎车，辖叶城；光绪二十八年（1902年）直隶州升为莎车府，隶喀什噶尔道，辖蒲犁分防厅、巴楚州、叶城县、皮山县。莎车本府即今莎车县前身。民国元年（1912年）莎车本府改为莎车县。1929年莎车县分成莎车、叶尔羌两县，1943年复并。同年增设莎车（第十）督察专区，辖莎车、泽普、叶城、麦盖提等4县。1949年后为莎车专区驻地，仍辖4县。1956年撤莎车专区，归喀什专区。1978年后属喀什地区。
1999年末，莎车县总人口613671人，其中民族592563人，城市人口91093人。辖7个区公所、7镇、22乡、7个国营农林场：莎车镇、恰热克镇、艾力西湖镇、荒地镇、阿瓦提镇、白什坎特镇、依盖尔其镇、古勒巴格乡、米夏乡、阿热勒乡、恰尔巴格乡、托木吾斯塘乡、英吾斯塘乡、乌达力克乡、阿尔斯兰巴格乡、孜热甫夏提塔吉克族乡、亚克艾日克乡、伊什库力乡、塔尕尔其乡、拍克其乡、阔什艾日克乡、墩巴格乡、喀群乡、霍什拉甫乡、达木斯乡、阿拉买提乡、阿扎提巴格乡、喀拉苏乡、巴格阿瓦提乡。
2000年第五次人口普查，莎车县常住总人口620329人，其中：莎车镇81390人、恰热克镇24506人、艾里西湖镇29769人、荒地镇27418人、阿瓦提镇21609人、白什坎特镇32827人、依盖尔其镇21377人、古勒巴格乡30824人、阿热勒乡15376人、恰热巴格乡11019人、托木吾斯塘乡25322人、英吾斯塘乡 9161人、乌达力克乡26383人、阿热斯兰巴格乡15517人、孜热甫普夏提塔吉克乡7592人、亚喀艾日克乡8864人、喀群乡16739人、藿什拉甫乡14167人、达木斯乡7844人、米夏乡26625人、伊什库力乡24520人、拍克其乡16325人、塔尕尔其乡30737人、阔什艾日克乡14089人、墩巴格乡16562人、阿拉买提乡19359人、阿扎特巴格乡12352人、巴格阿瓦提乡14044人、喀拉苏乡12150人、牌楼劳改农场5862人。
2003年，莎车县总面积9036.55平方千米，总人口620791人。辖7个区公所，7镇、22乡：莎车镇；托木吾斯塘区公所（古勒巴格乡、托木吾斯塘乡、英吾斯塘乡、阿热勒乡、恰尔巴格乡）；伊什库力区公所（伊什库力乡、米夏乡、塔尕尔其乡、拍克其乡）；乌达力克区公所（恰热克镇、乌达力克乡、阿尔斯兰巴格乡、亚喀艾日克乡、孜热甫夏提塔吉克族乡）；霍什拉甫区公所（喀群乡、霍什拉甫乡、达木斯乡）；阿瓦提区公所（阿瓦提镇、阿拉买提乡、阿扎特巴格乡）；艾力西湖区公所（艾力西湖镇、荒地镇、阔什艾日克乡、墩巴格乡）；白什坎特区公所（白什坎特镇、依盖尔其镇、巴格阿瓦提乡、喀拉苏乡）。境内有莎车农场。县政府驻莎车镇。
2008年6月30日，莎车县撤销所辖的7个区公所。全县辖7个镇、22个乡：莎车镇、恰热克镇、艾力西湖镇、荒地镇、阿瓦提镇、白什坎特镇、依盖尔其镇、古勒巴格乡、阿热勒乡、恰尔巴格乡、托木吾斯塘乡、英吾斯塘乡、乌达力克乡、阿尔斯兰巴格乡、孜热甫夏提塔吉克族乡、亚喀艾日克乡、喀群乡、霍什拉甫乡、达木斯乡、米夏乡、伊什库力乡、拍克其乡、塔尕尔其乡、阔什艾日克乡、墩巴格乡、阿拉买提乡、阿扎特巴格乡、巴格阿瓦提乡、喀拉苏乡。
2010年第六次人口普查，莎车县常住总人口762385人，其中：莎车镇128145人，恰热克镇29946人，艾力西湖镇36793人，荒地镇34658人，阿瓦提镇25119人，伯什坎特镇39243人，依盖尔其镇27038人，古勒巴格乡22255人，阿热勒乡17398人，恰尔巴格乡12972人，托木吾斯塘乡29579人，英吾斯塘乡10582人，乌达力克乡31525人，阿热斯兰巴格乡20018人，孜热甫普夏提乡10504人，亚喀艾日克乡10204人，喀群乡18749人，藿什拉甫乡17351人，达木斯乡9678人，米夏乡32419人，伊什库力乡29930人，拍克其乡19809人，塔尕尔其乡34554人，阔什艾日克乡16413人，墩巴格乡17579人，阿拉买提乡23583人，阿扎特巴格乡15846人，巴格阿瓦提乡16951人，喀拉苏乡14756人，喀什监狱5506人，县良种场1988人，优质果树苗木繁育基地270人，国营二林场224人，园艺场186人，蚕种场284人，渔苗场30人，农科院莎车农业试验站300人。
2014年11月14日，自治区政府同意：将托木吾斯塘乡管辖的部分区域划入，设立叶尔羌街道，街道办事处驻浦莎大道4号（城南新区信息图文中心十楼）；撤销古勒巴格乡，设立古勒巴格镇。调整后，全县辖1个街道、8个镇、21个乡：叶尔羌街道、莎车镇、恰热克镇、艾力西湖镇、荒地镇、阿瓦提镇、白什坎特镇、依盖尔其镇、古勒巴格镇、阿热勒乡、恰尔巴格乡、托木吾斯塘乡、英吾斯塘乡、乌达力克乡、阿尔斯兰巴格乡、孜热甫夏提塔吉克族乡、亚喀艾日克乡、喀群乡、霍什拉甫乡、达木斯乡、米夏乡、伊什库力乡、拍克其乡、塔尕尔其乡、阔什艾日克乡、墩巴格乡、阿拉买提乡、阿扎特巴格乡、巴格阿瓦提乡、喀拉苏乡。