西汉元封二年（公元前109年），兰坪县域属益州郡比苏县。东汉蜀汉至西晋时期，比苏县属永昌郡。东晋南朝时期，比苏县又属西河阳郡。唐麟德元年（664）兰坪境内东部置眉邓州，内部（营盘一带)置洪郎州，同属姚安都督府。唐开元二十六年（738）眉邓、洪郎两州属南诏所置宁北节度管辖。唐僖宗乾符年间（874～879）南诏设剑川节度，兰坪境内分罗眉川（东部）、牟郎共城（今营盘一带）、若耶（又称若耶井）、讳溺（义称讳溺井）4个区域，均属剑川节度。南诏时属剑川节度谋统郡。
宋大理国时期，兰坪设兰溪郡属谋统府。南宋淳佑十二年（1252、蒙古宪宗二年）纳西族首领麦良迎蒙古军有功受丽江茶罕章管民官。南宋宝佑二年（1254、蒙古宪宗四年）兰溪郡及境内土酋罗氏率众内附丽江茶罕章管民官，罗氏被封为万户。元至元八年（1271）兰溪郡属茶罕章宣慰司。元至元十二年（1275）置兰州，罗氏领知州衔，属茶罕章宣慰司。元至元十三年（1276）兰州属丽江路军民总管府。元至元二十二年（1285）兰州属丽江路军民宣抚司。明洪武十五年（1382）立鹤庆府，兰州属鹤庆府。明洪武十七年(1384)兰州土酋罗氏因军功实授兰州世袭土知州，兰州属丽江府。明洪武三十年（1397）十一月，兰州属丽江军民府。兰州土司罗定国于同治十二年（1873年）奉命将士知州府从上兰故址迁移到澜沧江边的兔峨区（原先驻扎在澜沧江东岸的兔峨村定居）。
清顺治十六年（1659）丽江军民府土知府木懿归附清朝。顺治十七年（1660），丽江军民府改为丽江府，兰州属之。雍正元年（1723），实施“改土归流”，所属州县并入，兰州为丽江县之一部。乾隆三十五年（1770）在丽江府下置丽江县，兰州属丽江县。同治十三年（1874）丽江府剑川右营都司移驻喇鸡鸣井。光绪七年（1881）喇鸡鸣井营都司移驻剑川，吉尾（营盘）汛移驻喇鸡鸣井。光绪八年（1882）喇鸡鸣井营都司奉调剑川县城。
民国元年（1912）12月设兰坪州治，从丽江县的二十七里中析出东新化里、西新化里、通甸里、江东西里、兔峨里和顺化里等6里为兰坪州。石登设弹压委员。怒俅殖边总队在兰坪营盘街设殖边总局。民国三年（1914）改称为兰坪县，仍辖六里，县城在白地坪（今金顶镇文兴街），以原名“兰”和白地坪之尾字而得名。民国十年（1921年）推行区、里建制，从通甸里析出上兰里，并将全县划为六个区。除通甸里和上兰里共为第二区外其余皆为区、里归一：第一区为东新化里，第二区为通甸里和上兰里，第三区为兔峨里，第四区为西新化里，第五区为顺化里，第六区为江东西里。
民国二十年（1931年），废除区、里建制，推行区、乡（镇）自治建制，兰坪直至民国二十二年（1933年）区划划编才完成。全县共划为6个自治区，25个乡（镇）（19个乡，6个镇）： 第一区：辖永兴镇，文兴乡，琅共镇，啦井乡。 第二区：辖通甸镇，安乐乡、乐天镇、富民乡、兴仁乡。 第三区：辖武愍镇，武定乡、文明乡、大鹏乡。 第四区：辖石登乡、集凤乡、烟川乡、中排乡。 第五区：辖维登乡、富川乡、碧玉乡、高山乡。 第六区：辖兔峨镇、凤毛乡、鹏池乡、怒地乡。 民国二十九年（1940年），撤销区的建制，全面推行乡、镇、保甲建制，全县划为11个乡、镇，98保，955甲。这次划编，乡镇名称除石宝、高山两个乡名外，其余均无与现在的乡、镇名称基本一致。
1948年8月11日兰坪县政务委员会成立，行使县人民政府职能。1949年5月10日兰坪县解放；同年10月14日，撤销兰坪县政务委员会，成立兰坪县人民政府。1950年4月15日，兰坪县城从金顶迁往拉井，属丽江专区。1950年原兔峨土司地界的怒地乡划给了原碧江县（现已撤消）。1954年第二区的利苴乡划归丽江地区的丽江纳西族自治县。1956年7月第二区的上兰片（含12乡共30个自然村2085户、9757人）划归大理剑川县。12月兰坪县人民政府改为县人民委员会。1957年兰坪县划入怒江傈僳族自治州。1965年12月8日第六区（维登）10个公社，共115个生产队1950户，8071人，划归迪庆州的维西傈僳族自治县。
1967年3月30日成立“兰坪县军事管制委员会”，对兰坪实行军管；同年11月21日，经昆明军区第十四军党委批准，成立兰坪县革命委员会领导全县工作。1971年恢复中共兰坪县委员会。1973年怒江州由丽江专署代管改属云南省人民政府管辖，兰坪县隶属怒江州。1980年3月13日，县革委会分别向省人大常委会、省人民政府、省政协和怒江州革委会呈报《关于县级机关驻地搬到金顶的请示报告》。9月18日，经省政府常务会议讨论，同意兰坪县级机关由拉井迁到金顶，并于10月27日给怒江州革委下发《关于兰坪县级机关迁到金顶问题的通知》。1981年6月，撤销兰坪县革命委员会，恢复兰坪县人民政府。1985年8月，县城迁至金顶镇江头河。1987年11月27日，经国务院批准，设立兰坪白族普米族自治县。