漢代為車師前國地，神爵三年（前59）屬西域都護府。
南北朝為高昌國。
唐貞觀十四年（公元640）年設西州。
唐咸通七年（公元866）建立高昌回鶻王國至元朝。
元末，吐魯番分設柳城、火州、吐魯番三個萬戶府達魯花赤。
光緒十年（1884）改設吐魯番直隸廳。
1913年吐魯番直隸廳改為吐魯番縣（含托克遜）隸迪化道。
1975年成立吐魯番地區(qū)，轄吐魯番、鄯善和托克遜3縣。
1985年吐魯番縣改市。
2015年撤地設市更名為吐魯番市，沿用至今。