怒江州因怒江由北向南纵贯全境而得名。在汉代分属越嶲、益州、永昌等郡；晋魏时期分属永昌、云南、河西等郡；唐（南诏）时兰坪、碧江、福贡、贡山属剑川节度；泸水属永昌节度。大理国时兰坪设澜沧江郡（后改兰溪郡），属谋统府，碧江、福贡、贡山属兰溪郡；泸水属胜乡郡。元代兰坪设兰州土知州，属丽江路；贡山隶临西县并与碧江、福贡统属丽江路；泸水分属云龙甸军民府和永昌府。
明代兰州（兰坪）土知州、碧江、福贡统属丽江军民府；贡山隶临西县康普、叶枝土千总，属丽江军民府；泸水怒江东岸设六库、老窝土千总，属云龙州，怒江西岸设登埂、鲁掌土千总和卯照土把总，属永昌府保山县。清朝兰州土知州改土归流，设兰州知州。兰州、碧江、福贡统属丽江府；贡山属维西厅菖蒲桶区；泸水六库、老窝土千总属云龙州，登埂、鲁掌、卯照土千总属永昌府保山县。
辛亥革命后，云南“怒俅殖边总队”分路进入怒江，成立了知子罗、上帕、菖蒲桶三个“殖边公署”，在兰坪县营盘街设立“殖边总局”，对这一边区直接行使军政管辖权，将属保山县的登埂、鲁掌、卯照及原属云龙县的六库、大兴地等地合并，成立鲁掌行政公署。民国五年（1916），各殖边公署改为行政公署。民国十七年至二十二年（1928—1933年），各行政公署先后改为泸水、碧江、福贡、贡山设治局，分隶于丽江和腾冲行政督察专员公署。
1950年分属丽江专区和保山专区。1954年8月23日设立怒江傈僳族自治区，自治区政府驻碧江县知子罗。原属丽江专区的碧江（碧江县傈僳族自治区撤销，恢复为县，驻知子罗）、福贡（福贡县傈僳族自治区撤销，恢复为县，驻上帕街）、贡山（贡山县傈僳族自治区撤销，恢复为县，驻党当村）3县及原属保山专区的泸水县（驻鲁掌街）划归怒江傈僳族自治区，辖4县。
1956年怒江傈僳族自治区改设怒江傈僳族自治州；同年10月1日原贡山县改设贡山独龙族怒族自治县；自治州辖3县、1自治县。1957年原属丽江专区的兰坪县（驻拉鸡井）划入怒江傈僳族自治州；自治州辖4县、1自治县。1961年6月4日，根据《中缅友好和互不侵犯条约》和《中缅边界条约》的规定，中国政府正式收回片马，成立片古岗特区，隶属丽江专区，1966年9月划属泸水县，成立片马乡。
1973年怒江傈僳族自治州革命委员会由碧江县知子罗迁泸水县六库区新寨乡，辖泸水（驻鲁掌街）、碧江（驻匹河公社）、福贡（驻上帕街）、兰坪（驻拉井街）4县及贡山独龙族怒族自治县（驻茨开公社）。1986年9月24日，经国务院批准，撤销碧江县建制，属地分别划归泸水县和福贡县。1987年11月27日，经国务院批准，撤销兰坪县，设立兰坪白族普米族自治县，以原兰坪县的行政区域为兰坪白族普米族自治县的行政区域。1988年改兰坪县为兰坪白族普米族自治县。自治州辖2县、2自治县。
1996年，怒江州面积14703平方千米，人口约44.7万人，其中傈僳族占50.93%。自治州州府泸水县六库镇。辖福贡、泸水2县及兰坪白族普米族自治县、贡山独龙族怒族自治县。
2000年第五次人口普查，怒江傈僳族自治州常住总人口491824人，其中：泸水县171974人、福贡县88127人、贡山独龙怒族自治县34746人、兰坪白普米族自治县196977人。
2004年1月5日，民政部批准（民函[2004]1号）同意将泸水县政府驻地由鲁掌镇迁至六库镇。
2006年，怒江州总面积14703平方千米。总人口52.04万人，辖2个县、2个自治县，9个镇、17个乡、3个民族乡，10个居委会、258个村委会。
2010年第六次人口普查，怒江傈僳族自治州常住总人口534337人，其中：泸水县184835人，福贡县98616人，贡山独龙族怒族自治县37894人，兰坪白族普米族自治县212992人。
2014年，泸水县鲁掌镇，福贡县上帕镇，贡山独龙族怒族自治县茨开镇，兰坪白族普米族自治县金顶镇共4个镇被列为全国重点镇。
2016年，《国家民政部关于同意云南省撤销泸水县设立县级泸水市的批复》（民函〔2016〕176号）：经国务院批准，同意撤销泸水县，设立县级泸水市，以原泸水县的行政区域为泸水市的行政区域，泸水市人民政府驻六库镇龙江路1号。泸水市由怒江傈僳族自治州管辖。