“巩留”是建县时拟取的名称，似因巩乃斯河而得名。据民国年间《巩留县志》手抄本所载，巩留县当时辖地广阔，故取“巩吉斯、特克斯塔留”前后二字而命“巩留”，有“巩固长留”之意。哈萨克语作“托古斯塔绕”（意为“九条支流”，寓意众多的河支流），蒙古/维吾尔语则作“托古斯塔拉”。
先秦为伊犁塞人地，自两汉迄晋为大月氏、乌孙国地。隋唐为西突厥地，元明为察合台汗及蒙兀尔斯坦游牧地，明末清初为西蒙古准噶尔部牧地。清乾隆二十五年（1760年），巩留置为厄鲁特营牧地，光绪十四年（1888年），置宁远县，巩留划为宁远县境，光绪二十一年（1895年），塔什图毕地方置为新满营屯地，1903年，建城堡，史称特克斯塔柳庄，直隶伊犁将军府，1905年又建旧满营屯地，史称托古斯塔拉老满营皇工。1930年经伊犁公署呈报将“托古斯塔拉老满营皇工”升设为县治，命名为巩留县。1932年3月24日正式批复建县。1934年正式析置特克斯设治局。1955年3月，撤销伊犁地区，巩留县为伊犁州直属县。后又复归伊犁地区。现归伊犁州所直辖。
1996年，巩留县辖1个镇、7个乡：巩留镇、莫乎尔乡、吉尔格郎乡、阿尕尔森乡、东买里乡、塔斯托别乡、提克阿热克乡、阿克吐别克乡。
2000年第五次人口普查，巩留县常住总人口153100人，其中：巩留镇24577人、莫乎尔乡11998人、吉尔格郎乡6989人、阿尕尔森乡22207人、东买里乡26555人、塔斯托别乡20724人、提阿热克乡13226人、阿克吐比别克乡8793人、巩留县牛场5991人、阔什阿尕什羊场3295人、天西林业局巩留林场2018人、阔尔基兵团73团6727人。
2003年，巩留县总面积4123.85平方千米，总人口160366人。辖1镇、7乡：巩留镇；莫乎尔乡、吉尔格郞乡、阿尕尔森乡、东买里乡、塔斯托别乡、提克阿热克乡、阿克吐别克乡。县政府驻巩留镇。
2010年第六次人口普查，巩留县常住总人口164860人，其中：巩留镇24745人，莫乎尔乡9737人，吉尔格郎乡6597人，阿尕尔森乡21508人，东买里乡26917人，塔斯托别乡23325人，提克阿热克乡13770人，阿克图别克乡9697人，综合农场2912人，阔什阿尕什羊场4489人，牛场7952人，良凡场4452人，林场1094人，莫乎尔农场510人，兵团七十三团7155人。
2012年?，撤销阿克吐别克乡，设立阿克吐别克镇。2013年1月24日，自治区政府（新政函[2013]19号）批准同意撤销莫乎尔乡，设立库尔德宁镇。2013年，自治区政府（新政函[2013]279号）批准同意撤销阿尕尔森乡，设立阿尕尔森镇。
2014年10月21日，自治区政府（新政函[2014]185号）同意撤销东买里乡，设立东买里镇。调整后，全县辖5个镇、3个乡：巩留镇、阿克吐别克镇、库尔德宁镇、阿尕尔森镇、东买里镇、吉尔格郎乡、塔斯托别乡、提克阿热克乡。