圖木舒克市歷史悠久，西漢時(shí)期，圖木舒克是古西域三十六國(guó)之一的“尉頭國(guó)”所在地；三國(guó)北魏時(shí)屬龜茲；隋屬疏勒；唐朝時(shí)是安西都護(hù)府屬下的“郁頭州”；宋時(shí)又歸疏勒；元、明時(shí)期分別歸察合臺(tái)汗國(guó)、葉爾羌汗國(guó)、準(zhǔn)噶爾辦事大臣管轄范圍。
1759年，清朝政府平息大小和卓之亂后，歸葉爾羌辦事大臣管轄。
1997年，中共中央下發(fā)《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工作的通知》。
決定在兵團(tuán)農(nóng)三師小海子墾區(qū)建立圖木休克市。
1998年5月20日，兵團(tuán)黨委同意成立農(nóng)三師前海墾區(qū)管理局，負(fù)責(zé)圖木休克市的籌建工作。
2002年9月17日，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立自治區(qū)縣級(jí)直轄市圖木休克市（中發(fā)【1997】17號(hào)文件中為圖木休克市，根據(jù)地名從雅的慣例，兵團(tuán)辦公廳建議改為圖木舒克市作為標(biāo)準(zhǔn)地名），市人民政府駐齊干卻勒。
2004年1月19日，圖木舒克市舉行成立掛牌儀式，沿用至今。