巴里坤，一说系突厥语“虎湖”之意，因巴里坤湖而得名；一说系蒙古语“巴尔库勒”的谐音，意为“虎前爪”，以地势险要取名；一说为古代月氏语。
汉为蒲类国，是西域三十六国之一。东汉属伊吾卢，隋为伊吾郡地。唐贞观十四年（公元640年）建蒲类县，宋属伊州。元属别失八里东境，始称巴尔库勒。明属瓦剌，为准噶尔部游牧地。清初以巴尔库勒谐音称巴里坤。雍正九年（1731年）建巴尔库勒城，置安西同知，雍正十三年（1735年）将地名汉字写为“巴里坤”。
乾隆三十八年（1773年）设镇西府，咸丰五年（1855年）裁府为直隶厅。1913年改厅为镇西县，属镇迪道。1934年划归哈密行政区。1953年经中央人民政府政务院批准，废除带歧视民族的镇西县名，恢复巴里坤名称；翌年9月30日成立巴里坤哈萨克自治县。今属哈密地区。
1996年，巴里坤哈萨克自治县面积38445平方千米，人口约10万人。辖2个镇、10个乡：巴里坤镇、博尔羌吉镇、萨尔乔克乡、海子沿乡、下涝坝乡、大红柳峡乡、八墙子乡、奎苏乡、石人子乡、大河乡、花园乡、三塘湖乡。县政府驻巴里坤镇。境内驻有兵团哈管局红星一牧场、红山农场、新疆军区伊吾军马场。
2000年第五次人口普查，巴里坤哈萨克自治县常住总人口85964人，其中：巴里坤镇12552人、博尔羌吉镇443人、萨尔乔克乡4472人、海子沿乡6229人、下涝坝乡5273人、大河乡17842人、奎苏乡10018人、石人子乡7531人、花园乡6504人、三塘湖乡1403人、大红柳峡乡2915人、八墙子乡1458人、兵团红山农场6533人、兵团红星一牧场2791人。
2003年，全县总面积37303.79平方千米。总人口101044人。辖4个镇、8个乡：巴里坤镇、博尔羌吉镇、大河镇、奎苏镇、萨尔乔克乡、海子沿乡、下涝坝乡、石人子乡、花园乡、三塘湖乡、大红柳峡乡、八墙子乡。县政府驻巴里坤镇。境内有兵团红山农场、兵团红星一牧场、红星一牧场良种繁育场。
2010年第六次人口普查，巴里坤哈萨克自治县常住总人口75442人，其中：巴里坤镇14313人，博尔羌吉镇1797人，大河镇9784人，奎苏镇6635人，萨尔乔克乡3662人，海子沿乡5297人，下涝坝乡4335人，石人子乡4757人，花园乡4942人，三塘湖乡1953人，大红柳峡乡3388人，八墙子乡2037人，良种繁育场367人，黄土场开发区2109人，兵团红山农场10066人。