西汉时属西域三十六国之一的尉头国地。
三国北魏时属龟兹。
隋属疏勒。
唐代为安西都护府下属的尉头州。
元代属别失八里行尚书省。
明代属东察合台汗国，后属准噶尔。
清乾隆年间设军台，称巴尔楚克台，为叶尔羌到阿克苏十六军台之一。
1761年设叶尔羌办事大臣，巴楚归叶尔羌管辖，是阿克苏与叶尔羌、喀什噶尔间的军事、交通重镇。
1877年清军刘锦棠率部平定阿古柏之乱，驻扎在巴尔楚克。
1883年置玛喇巴什直隶厅，属喀什噶尔道。
1903年直隶厅改设为州，称巴楚州，隶莎车府，下辖八大庄。
1913年改设巴楚县，属喀什噶尔道。
1929年属喀什行政区。
1943年属喀什督察专区。
1949年后，先后属喀什专区、南疆行政区。
1950年成立巴楚县人民政府。
1956年复改喀什专区，1978年后属喀什地区。