原為珞巴人居住的地方。
17世紀(jì)中葉，居住在珠隅、門隅一帶的門巴人陸續(xù)東遷至此。
清光緒十四年（1881），波密王嘎朗巴將勢(shì)力滲入到白瑪崗地區(qū)，在當(dāng)?shù)卦O(shè)地東宗。
1919年，因地東宗治所缺水，宗政府由地東遷到墨脫東布，從此改稱地東宗為墨脫宗。
1931年，噶廈政府將墨脫分封給色拉寺、傾多寺和松宗寺，3寺各自建宗。
1951年11月，昌都地區(qū)人民解放委員會(huì)駐波密第二辦事處成立，白瑪桂溪屬波密第二辦事處管轄。
1954年，白瑪桂溪隸屬塔工基巧。
1956年，墨脫宗屬塔工辦事處。
1959年8月，墨脫縣人民政府在米林縣派村成立，隸屬塔工專區(qū)。
1960年1月，經(jīng)國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)，撤銷白瑪桂溪，設(shè)立墨脫縣，屬林芝專區(qū)。
1964年7月，撤銷林芝專區(qū)，墨脫縣劃歸拉薩市。
1986年2月，林芝地區(qū)恢復(fù)，墨脫縣復(fù)歸林芝地區(qū)。
2015年3月，撤銷林芝地區(qū)，設(shè)立地級(jí)林芝市，墨脫縣隸屬林芝市。