屏边县取屏山的“屏”字和靖边的“边”字定县名。西汉属牂牁郡进桑县，东汉属益州牂牁郡进乘县；三国蜀汉属益州兴古郡进乘县。西晋属宁州兴古郡进乘县。东晋至南朝梁属宁州。北朝周属南宁州。隋属南宁州总管府。唐初属剑南道，唐南诏国属通海都督辖地。宋大理国分属最宁府捨资部与秀山郡。元代为舍资县地，属临安路。明清时为临安府王弄山长官司和安南长官司辖地，明代属临安府；清代由临安府分设开化府，隶属开化府。
元初捨资部属蒙自千户；至元十三年（1276）置捨资安南道防送军千户，属临安路。明为王弄山长官司和安南长官司辖地，属临安府。洪武十五年（1382）置王弄山长官司，直属临安府。同年捨资安南道防送军千户更名捨资千户所，寻改置安南长官司；正德八年（1513）省入新安守御千户所，天启元年（1621）复置安南长官司。清初属临安府，康熙五年（1666）8月，裁临安府属之教化、王弄、安南三长官司以其地置开化府。雍正七年（1730）12月，置文山县，今屏边属文山县。雍正八年（1730）7月，开化府属迤东道。
光绪十三年（1887）10月，开化府属临安开广道。民国2年（1913）5月，文山县划出外南区、外西区的一部分，成立靖边行政区，驻大窝子，隶属蒙自道。民国18年（1929），废道直属省。民国22年（1933）2月，靖边行政区改设屏边县。民国31年（1942），属云南省第二行政督察区（驻文山县）。民国37年（1948），属云南省第五行政督察区（驻建水县）。
1950年1月9日成立屏边县人民政府，属蒙自专区。1957年9月6日国务院。全体会议第57次会议决定：设置红河哈尼族彝族自治州，屏边县划归红河州。1958年9月24日国务院全体会议第80次会议决定：撤销屏边县。设立屏边苗族自治县，自治县的行政区域为原屏边县除去瑶山瑶族自治区的地区。原屏边县的瑶山瑶族自治区划归河口瑶族自治县。
1960年2月16日，国务院全体会议第96次会议通过：设立河口瑶族苗族自治县，撤销河口瑶族自治县、屏边苗族自治县，将原河口瑶族、屏边苗族2自治县的行政区域为河口瑶族苗族自治县的行政区域。1962年3月2日，国务院批准：撤销河口瑶族苗族自治县。10月27日，国务院全体会议第117次会议决定：恢复屏边苗族自治县。以合并于河口瑶族苗族自治县的原屏边苗族自治县行政区域为的屏边苗族自治县行政区域。1963年7月1日正式恢复屏边苗族自治县。
1996年，屏边苗族自治县面积1906.2平方千米，人口约14.1万人，其中苗族占总人口的39.6%。辖1个镇、7个乡：玉屏镇、滴水层乡、新现乡、和平乡、白河乡、白云乡、新华乡、湾塘乡。县政府驻玉屏镇。
2000年第五次人口普查，屏边苗族自治县常住总人口149088人，其中：玉屏镇17542人，滴水层乡13252人，新现乡20506人，和平乡27502人，白河乡22468人，白云乡16740人，新华乡17859人，湾塘乡13219人。
2003年3月28日，省政府（云政复[2003]25号）批准同意撤销屏边县玉屏镇、滴水层乡，设立玉屏镇。2005年7月3日，省政府批准同意湾塘乡政府驻地从水果队迁移至沙坝。
2006年，屏边苗族自治县总面积1905平方千米，总人口14.77万人。辖1个镇、6个乡：玉屏镇、新现乡、和平乡、白河乡、白云乡、新华乡、湾塘乡。共有4个居委会、76个行政村。县政府驻玉屏镇。
2010年第六次人口普查，屏边苗族自治县常住总人口153964人，其中：玉屏镇32822人，新现乡21159人，和平乡27347人，白河乡24113人，白云乡16172人，新华乡18857人，湾塘乡13494人。
2014年，玉屏镇被列为全国重点镇。