县因镇康河得名。西汉属哀牢国地，名石赕。东汉永平十二年（69），隶属永昌郡。三国蜀汉属益州永昌郡永寿县。西晋至南朝梁属宁州永昌郡。北朝周至隋属濮部。唐南诏国，在县境筑拓南城，属永昌节度。宋大理国，改拓南为棣赕镇康城，属永昌府。大理国绍圣三年（1096），镇康分属金齿镇的镇康城和永昌府的庆甸。元至元八年（1271），镇康置东路安抚司。至元十二年（1275），改东路安抚司为镇康路安抚司。至正十三年（1353）设镇康路，属镇康茫施柔远宣抚司。至元二十三年（1286），撤镇康安抚司并入大理等处宣抚司。
明洪武十五年（1382）改置镇康府，属云南布政司。洪武十七年（1382）降为镇康直隶州，永乐三年（1405）省入湾甸御夷直隶州。永乐七年（1409）复置镇康御夷直隶州，仍属布政司。清初沿明制，为镇康直隶土州。顺治十六年（1659）降镇康土直隶州为散州，属永昌军民府。雍正八年（1730）7月，永昌府属迤西道。光绪三十四年（1908）7月，镇康土州改流设委员。光绪三十四年（1908）正月，镇康（土）州治所由永康迁至德党。宣统二年（1910）9月，改镇康委员为永康州，仍属永昌府。
民国2年（1913），永康州改为镇康县，同年迤西道改为滇西道，镇康县属滇西道。民国三年（1914），将滇西道改为腾越道，镇康县属腾越道。民国18年（1929），裁道直属省。民国31年（1942），属云南省第五行政督察区（驻顺宁县）。民国37年（1948），属云南省第九行政督察区（驻缅宁县）。
1950年4月5日，镇康县和平解放；5月，镇康县人民政府正式成立，县府驻德党镇，隶保山专区。1951年1月19日，原保山县第6区所属忙蚌等16个自然村划归镇康县。1951年7月，原耿马设治区所属河外东、西两区划归镇康县辖。1951年10月6日，镇康县桂花坝、黄草坝、白泥塘等村寨划归昌宁县。1952年11月25日，内务部【内民字第634号】批复：设立缅宁专区，保山专区的镇康县划归缅宁专区。1954年6月30日，政务院批准：缅宁专区更名为临沧专区，镇康县隶属临沧专区。
1958年12月31日，临沧地委批准撤销中共大雪山区，成立花山和南屏人民公社，划归镇康县辖。1963年9月14日，国务院全体会议第135次会议决定：设立永德县。以镇康县的内地5个区、63个人民公社的行政区域为永德县的行政区域。镇康县驻地迁驻凤尾坝，镇康县隶属临沧专区。1970年，临沧专区改为临沧地区，镇康县隶属临沧地区。2001年12月20日，民政部【民发352号】批复：同意将镇康县人民政府驻地由凤尾镇迁至南伞镇。2003年12月，临沧撤地设市，镇康县属地级临沧市。
1996年，镇康县面积2565平方千米，人口约13.5万人。辖3个镇、5个乡：勐捧镇、凤尾镇、南伞镇、军赛佤族拉祜族傈僳族德昂族乡、木场乡、军弄乡、勐堆乡、忙丙乡。县政府驻凤尾镇。
2000年第五次人口普查，镇康县常住总人口182258人，其中：凤尾镇24508人，勐捧镇41160人，南伞镇33260人，忙丙乡19250人，勐堆乡19799人，军弄乡13525人，木厂乡18346人，军赛乡12410人。
2005年，镇康县撤销军弄乡，其行政区域并入南伞镇，南伞镇政府驻地不变。
2006年，镇康县总面积2642平方千米。总人口17.31万人。辖3个镇、4个乡（其中1个民族乡）：凤尾镇、勐捧镇、南伞镇、忙丙乡、勐堆乡、木厂乡、军赛佤族拉祜族傈僳族德昂族乡。共有2个居委会、71个行政村。县政府驻南伞镇。
2010年第六次人口普查，镇康县常住总人口176356人，其中：凤尾镇18166人，勐捧镇40417人，南伞镇43097人，忙丙乡22178人，勐堆乡20636人，木场乡18666人，军赛乡13196人。