红河，上游叫元江，到红河州境内时，因两岸系红色泥土，河水汹涌而下，冲涮下大量泥沙致使江水呈红色，故名红河。汉属牂牁郡、益州郡。唐南诏属通海都督和拓东节度。元置临安路、广西路、和泥路。明、清为临安府，广西府(清改广西直隶州)，西南部属元江府(清改元江直隶州)，东南部属开化府。1913年置临开广道，1914年改蒙自道。1929年各县直隶云南省府。1942年置云南省第三行政督察区。1950年置蒙自专区。1954年置红河哈尼族自治区。1957年蒙自专区和红河哈尼族自治区合并成立红河哈尼族彝族自治州。
1981年1月18日，国务院批准：撤销开远县，设立开远市（县级），以原开远县的行政区域为开远市的行政区域。1984年12月5日，国务院（国函字169号）批复：将红河县哈阿乡梅普村划归元江哈尼族彝族傣族自治县管辖。1985年6月11日，国务院（国函字88号）批复：撤销金平县，设立金平苗族瑶族傣族自治县。以原金平县的行政区域为金平苗族瑶族傣族自治县的行政区域。红河哈尼族彝族自治州辖2个市、8个县、3个自治县。
1996年，红河哈尼族彝族自治州面积32931平方千米，人口约379.9万人，其中少数民族人口占总人口的54.4%（哈尼族占16.6%，彝族占22.8%）。辖个旧、开远2市，弥勒、泸西、蒙自、建水、石屏、元阳、红河、绿春8县和屏边苗族自治县、河口瑶族自治县、金平苗族瑶族傣族自治县3个自治县。州政府驻个旧市。
2000年第五次人口普查，红河哈尼族彝族自治州常住总人口4130463人，其中：个旧市453311开远市292039人，蒙自县340051人，屏边苗族自治县149088人，建水县513712人，石屏县277580人，弥勒县495642人，泸西县365585人，元阳县362950人，红河县267627人，金平苗瑶傣族自治县316171人，绿春县201256人，河口瑶族自治县95451人。
2003年1月29日，国务院（国函[2003]12号）批复：红河哈尼族彝族自治州人民政府驻地由个旧市迁移至蒙自县。
2004年，全州乡（镇）总数由原来的154个调整为142个，减幅为7.8％；全州乡（镇）平均地域规模由205.7平方千米增加到231.9平方千米，增幅为12.7％；乡（镇）平均人口规模由2.7万人，增加到2.9万人，增幅为7.4％；撤并后的县城平均辖区面积由34.68平方千米扩大到322.174平方千米；特别是蒙自、建水、弥勒、石屏4县城辖区规模得到了扩大。蒙自县城区面积由13平方千米扩大到231.4平方千米，人口由33273人增加到116424人。
2005年，乡镇行政区划调整：（1）屏边县湾塘乡政府驻地从水果队迁移至沙坝；绿春县半坡乡政府驻地从半坡迁移至坝溜；元阳县俄扎乡政府驻地从俄扎下寨迁移至哈播。（2）撤销弥勒县弥阳镇和卫泸乡，设新的弥阳镇；撤销弥勒县竹园镇和朋普镇，设立新的竹园镇；撤销红河县迤萨镇和勐龙傣族乡，设立新的迤萨镇；撤销泸西县中枢镇和逸圃镇，设立新的中枢镇；撤销泸西县旧城镇和三河镇，设立新的旧城镇；撤销金平县金河镇和十里村乡，设立新的金河镇；撤销建水县曲江镇、利民乡和李浩寨乡，设立新的曲江镇；撤销元阳县新街镇和胜村乡，设立新的新街镇；撤销开远市中和营乡和马者哨乡，设立中和营镇；撤销个旧市鸡街镇、倘甸乡和乍甸镇，设立新的鸡街镇。
2006年，红河哈尼族彝族自治州总面积32930平方千米。总人口431.15万。辖2个县级市、8个县、3个自治县：个旧市、开远市，蒙自县、弥勒县、泸西县、建水县、石屏县、元阳县、红河县、绿春县、屏边苗族自治县、河口瑶族自治县、金平苗族瑶族傣族自治县。共有2个街道、54个镇、68个乡、5个民族乡，113个居委会、1178个村委会。州政府驻蒙自县。
2010年第六次人口普查，红河哈尼族彝族自治州常住总人口4500896人，其中：个旧市459781人，开远市322693人，蒙自县417156人，屏边苗族自治县153964人，建水县531456人，石屏县299114人，弥勒县539725人，泸西县400734人，元阳县396777人，红河县296480人，金平苗族瑶族傣族自治县356227人，绿春县222180人，河口瑶族自治县104609人。
2010年9月10日，《民政部关于同意云南省撤销蒙自县设立蒙自市的批复》（民函[2010]219号）：经国务院批准，同意撤销蒙自县，设立县级蒙自市，以原蒙自县的行政区域为蒙自市的行政区域，市人民政府驻地文澜镇（11月16日正式实施）。
2011年，红河州总人口中，彝族有108.58万人，占总人口的24.48%；哈尼族80.86万人，占总人口的18.23%，苗族、傣族、壮族均超过10万人。
2012年末，红河州常住人口456.1万人，比上年末增加2.64万人；户籍总人口446.95万人，其中：农业人口352.87万人，非农业人口94.08万人；少数民族人口267.39万人，占户籍总人口的比重为59.8%。
2013年1月24日，《民政部关于同意云南省撤销弥勒县设立弥勒市的批复》（民函[2013]29号）：经国务院批准，同意撤销弥勒县，设立县级弥勒市，以原弥勒县的行政区域为弥勒市的行政区域。弥勒市人民政府驻弥阳镇髯翁西路136号。弥勒市由红河哈尼族彝族自治州管辖。
2014年，个旧市鸡街镇、大屯镇，开远市中和营镇，蒙自市草坝镇、新安所镇，屏边苗族自治县玉屏镇，建水县临安镇、曲江镇，石屏县宝秀镇、龙朋镇，弥勒市虹溪镇、竹园镇，泸西县金马镇，元阳县新街镇，红河县迤萨镇，金平苗族瑶族傣族自治县金水河镇，绿春县大兴镇，河口瑶族自治县南溪镇共18个镇被列为全国重点镇。