那曲曾名“黑河”，因怒江上游的那曲河流经境内而得名。“那曲”藏语意即黑色的河流。在明清时代曾名“哈喇乌苏”（蒙古语“黑河”的译音）。在近代，那曲（指现那曲镇周围地区）称为“吾尔古雄”或“色如襄巴”。
宋朝时期，那曲被称作北方四部落之一。1269年，蒙古军士开始屯驻藏北，以后形成霍尔三十九族的藏北蒙古人势力。1731年，清政府将三十九族地区划归驻藏大臣直接管辖。1751年，在那曲设坎襄宗，归属于噶厦政府直接统治，一部分地区归班禅管辖。辛亥革命前后，噶厦政府将三十九族地区收归其统治，并强行接管班禅属地。1916年设立“霍尔总管”。1942年，设立绛曲基巧，即那曲总管公署。
1951年西藏和平解放后，绛曲基巧驻黑河，辖拉萨北部羌塘牧地及黑河一带6宗，包括申扎宗、朗如宗、朋已宗、白仓、达木蒙古（当雄）、纳曲（黑河）6宗；班禅堪布会议厅辖达木萨迦宗。【1951年，原属噶厦绛曲基巧的聂荣、巴青、比如、索、色扎、尺牍、丁青8个宗改属昌都地区人民解放委员会第一办事处管辖，那曲中部和西部地区仍由绛曲基巧管理】
1954年绛曲基巧辖黑河宗、聂荣宗、巴青宗、索宗、比如宗、尺牍宗、沙丁宗、嘉黎宗、朗如宗（江龙宗）、当雄、达木曲柯尔、白仓谿、达波错斯、旁多谿等14宗谿。1956年10月，自治区筹备委员会在那曲设立基巧办事处。1959年改设黑河专区。
1960年1月经国务院批准，正式将黑河专区改名为那曲专区，专署驻黑河县。以黑河宗及恩果设黑河县（驻那曲卡）；将当雄、达木曲柯尔、白仓谿、达波错斯（色）、旁多谿划归拉萨市，原属昌都地区的巴庆宗（巴青）、比如宗、聂荣宗、索宗划入那曲专区。以达木萨迦及南木错、曲柯尔设达木萨迦县（驻扎倍达）；以朗如宗的西南部和新格尔设班戈县（驻普保）；以申扎宗改设申扎县（驻甲觉底布）；以黑河宗的北部和朗如宗的东北部设安多县（驻帕那）；以巴庆宗（巴青）设巴青县（驻拉西堂）；以比如宗设比如县（驻比如雄）；以聂荣宗设聂荣县（驻色贡乡）；以索宗设索县（驻赞丹雪）。那曲专区辖黑河、巴青、比如、班戈、安多、聂荣、索县、达木萨迦、申扎等9县。
1964年，原属林芝专区的嘉黎县划归那曲专区；撤销达木萨迦县，并入班戈县；辖9县。1965年，黑河县改名为那曲县。1966年，嘉黎县由嘉黎村迁驻达玛。1970年那曲专区改为那曲地区，地区驻那曲县，辖那曲（驻那曲卡）、巴青（驻拉西堂）、比如（驻比如雄）、班戈（驻普保）、嘉黎（驻达玛）、聂荣（驻色贡）、索县（驻赞丹雪）、安多（驻帕那）、申扎（驻甲觉底布）等9县。1975年巴青县由拉西堂迁驻达尔唐。
1976年，成立双湖、文部2个办事处，为那曲地革委派出机构。1983年10月8日，国务院以（83）国函字212号文件批复同意：设立尼玛县。辖申扎县的查桑、文布、邦多、甲谷、卓瓦、尼玛六个区，班戈县的荣玛区和该县新建的嘎琼区。县人民政府驻尼玛，由那曲地区管辖。将班戈县的新吉尔区划归申扎县管辖。
2000年第五次人口普查，那曲地区常住总人口366710人，其中，那曲县81786人、嘉黎县24953人、比如县45222人、聂荣县28192人、安多县32843人、申扎县16487人、索县34736人、班戈县32287人、巴青县35895人、尼玛县34309人。
2002年，那曲地区将把11个县（特别区）的11个区，2个镇、145个乡、3个保留区，1532个行政村（居委会）调整为25个镇、89个乡、1283个行政村（居委会）。
2010年第六次人口普查，那曲地区常住总人口462381人，其中，那曲县108781人，嘉黎县32356人，比如县60179人，聂荣县32376人，安多县37802人，申扎县20285人，索县43621人，班戈县36842人，巴青县48284人，尼玛县41855人。
2012年11月15日，国务院以国函〔2012〕191号文件批复同意设立双湖县，将尼玛县的措折罗玛镇、协德乡、雅曲乡、嘎措乡、措折强玛乡、多玛乡、巴岭乡划归双湖县管辖，以措折罗玛镇、协德乡、雅曲乡、嘎措乡、措折强玛乡、多玛乡、巴岭乡的行政区域为双湖县的行政区域。双湖县人民政府驻多玛乡索嘎南路9号。双湖县由那曲地区管辖。2013年7月26日，双湖县政府正式挂牌成立。【即改双湖特别区为双湖县】