“勐腊”系傣语，“勐”意为平坝或地区，“腊”意为“茶”，“茶水”即“献茶水之地”。传说释迦牟尼巡游到此时，人们献很多茶水，喝不完的倒在河里，此河名“南腊”，即“茶水河”，“勐腊”因以得名。
勐腊在西汉时属益州郡哀牢地。东汉属永昌郡鸠僚地。隋朝属濮部。唐南诏时属银生节度。宋代属景陇王国。宋淳熙七年（1180年），归属傣族首领帕雅真。元代属彻里路军民总管府。明清属车里宣慰使司。明隆庆四年（1570年），车里宣慰司将其辖区划分为十二版纳，勐腊县境内勐腊、勐伴为一版纳，勐捧、勐润、勐满为一版纳，整董、倚邦、易武为一版纳。清雍正七年（1729）置勐腊土把总。1913年属普思沿边行政总局第五区（勐腊），第六区（易武）行政分局。
1927年第五区改置镇越县，第六区改置象明县。1929年象明县并入镇越县，属普洱道。1949年11月6日解放，成立镇越县人民政府，隶属宁洱专区。1953年撤销镇越县，置版纳易武、版纳勐腊、版纳勐捧和易武瑶族自治区，属西双版纳自治区（州）。1957年并为易武、勐腊两个县级版纳（一说为：1954年设版纳勐腊，1957年7月改勐腊县）。1958年并为易武县，1959年改名勐腊县。（一说为：1959年撤销易武县，并入勐腊县）。
1996年，勐腊县面积7093平方千米，人口约18.5万人，辖7个镇、6个乡：勐腊镇、勐仑镇、勐伴镇、关累镇、勐捧镇、磨憨镇、勐满镇、曼腊彝族瑶族乡、易武乡、象明彝族乡、瑶区瑶族乡、勐腊乡、勐润哈尼族乡。驻有4个国营农场。县政府驻勐腊镇。
2000年第五次人口普查，勐腊县常住总人口235657人，其中：勐腊镇27875人、勐捧镇40684人、勐满镇20863人、勐仑镇22178人、磨憨镇20293人、勐伴镇10044人、关累镇22824人、勐腊乡22772人、勐润乡12296人、易武乡7223人、曼腊乡8702人、象明乡11997人、瑶区乡7906人。
2001年，全县辖7个镇、2个乡、4个民族乡：勐腊镇、勐仑镇、勐满镇、勐伴镇、勐捧镇、磨憨镇、关累镇、易武乡、勐腊乡、象明彝族乡、勐润哈尼族乡、瑶区瑶族乡、曼腊彝族瑶族乡。
2002年3月22日，省政府（云政复[2002]14号）批准：撤销勐腊县勐腊乡、勐腊镇，设立勐腊镇，镇政府驻原勐腊乡政府驻地曼列村，将原勐腊乡景飘行政村毛草山、桃子箐、纳秀3个村民小组划归勐伴镇会落行政村管辖。2004年9月30日，省政府（云政复[2004]95号）批准：撤销曼腊彝族瑶族乡、勐润哈尼族乡，原曼腊彝族瑶族乡管辖的行政区域划归易武乡管辖，原勐润哈尼族乡管辖的行政区域划归勐捧镇管辖。
2006年，勐腊县面积7056平方千米，人口25.14万人，辖7个镇、3个乡（其中2个民族乡）：勐腊镇、勐捧镇、勐满镇、勐仑镇、尚勇镇、勐伴镇、关累镇、易武乡、象明彝族乡、瑶区瑶族乡；勐腊农场、勐棒农场、勐满农场、勐醒农场。共有4个居委会、52个行政村。
2010年第六次人口普查，勐腊县常住总人口281730人，其中：勐腊镇56612人，勐捧镇63205人，勐满镇25782人，勐仑镇26607人，尚勇镇18547人，勐伴镇13735人，关累镇30438人，易武乡17115人，象明乡13564人，瑶区乡10572人，西双版纳磨憨经济开发区5553人。
2015年，撤销易武乡，设立易武镇（云政复[2015]3号）。调整后，全县辖8个镇、2个民族乡。