春秋战国之际，楚国势力在今湖南、湖北一带强大起来，向西发展，与滇池地区的部落发生了联系。楚威王（公元前339年至公元前329年）时，派将军庄蹻带兵至滇，以兵威定，属楚，因道塞不通而未还。遂“以其众王滇，变服、从其俗以长之”。寻甸属于古滇国的范围。庄蹻之后，“分侯支党，传数百年”。远道而来的楚兵与古滇国内各部落通婚杂居，世代相袭。

秦统一中国后，开西南夷，凿五尺道，置官设吏。五尺道从今曲靖延伸到今寻甸的易隆。

《史记·西南夷列传》记载，秦汉时期，活动于滇东北地区的部落主要有滇、劳浸、靡莫等，都“魋结、耕田、有邑聚”。劳浸、靡莫在滇部落东北，多次侵犯汉朝使者吏卒，与汉王朝抗衡。汉武帝为控制滇王，统治滇中、滇东北地区，于元封二年（公元前111年）派巴、蜀兵击灭劳浸、靡莫这两个与滇“同姓相扶”的联盟部落，才使滇王服从汉王朝，建立益州郡。寻甸因为劳浸、靡莫分布的集中地带而被称作牧靡县（牧靡即靡莫之转）。

蜀汉时期，诸葛亮征南，改益州郡为建宁郡。诸葛亮曾在今县城东南关岭上设“本征部”与当地“南蛮”会盟，并立会盟碑，寻甸称仲札溢源部，为僰刺二个少数民族的分布地区。

魏晋南北朝末时，寻甸属河州郡。晋泰始七年（公元271年），武帝司马炎把原来益州的建宁、兴古、云南及交州的永昌这四郡合为宁州，统四十五个县。寻甸属建宁郡，为牧麻县（牧麻即秦汉时的牧靡，靡；音麻）。

南朝大宝二年（公元551年），爨地分为东西二境，东爨境内的民族以“乌蛮”为主，习称东爨乌蛮，西爨境内民族以“白蛮”居多，习称西爨白蛮。东西二爨的范围，据樊绰《云南志》记载，今曲靖、昆明、马龙、晋宁、玉溪地区、安宁、禄丰为西爨的腹心地区；今昭通地区、泸西、寻甸、嵩明、南至建水为东爨之地。寻甸处于东西二爨之间，为“乌蛮”“白蛮”的杂居地。大宝元年（公元550年），东川、会泽一带的“乌蛮”首领新丁夺取寻甸，传至四世孙时，寻甸称为新丁部。

唐武德元年（公元618年），寻甸称升麻。

唐天宝九年（公元750年），蒙氏立六诏，寻甸因新丁讹为浔甸部，改升麻为寻甸，寻甸之名始见于史书。南诏兴起，势力逐渐从滇西发展到滇东，对原来的东爨“乌蛮”进行统治。南诏叛唐后，寻甸“乌蛮”势力发展，自成一部，称为仁德部（仁地部、新丁部），为南诏三十七蛮部之一。

五代后晋天福元年（公元936年）寻甸部改为仁地部，西部为沙摩部。

南宋立仁德万户府。

元至元八年（1271年）改称仁德府，后改浔甸府、州。

明洪武十五年（1382）仁德府个改为浔甸军民府。

明德宣六年（1431）浔甸军民府改为仁德府，领马龙、高明二县，复为美、归厚二县。

明成化十二年（1476）仁德改为寻甸府，划出马龙、高明二州，裁为美、归厚二县为二十马头，编户七里。“改土归流”，设置流官。

清康熙八年（1669年）改浔甸州，属曲靖府。清雍正八年（1730），置迤东兵备道，后又改为迤东兵备道兼水利道，道台驻寻甸县城，管辖13府。

民国1912年以此地多水患，故众议删去水点，改为寻甸。

民国二年（1913）降州为县，设寻甸县。

新中国建立后，属曲靖专区管辖，1956年设寻甸回族自治县。

1958年嵩明、寻甸合并，仍称寻甸县。

1960年撤销寻甸回族自治县，称寻甸县；1961年又恢复为嵩明、寻甸两县建制。

1979年1月成立寻甸回族彝族自治县。

1979年12月20日，正式成立寻甸回族彝族自治县，仍属曲靖地区。

1998年12月6日，曲靖市管辖的寻甸回族彝族自治县划归昆明市管辖。