楚国，汉朝建安十三年（公元208年）孙权在屯溪设犁阳县，南北朝陈文帝天嘉三年（公元562年）撤犁阳县入海宁县（即今休宁县），屯溪即为休宁县首镇。历史上屯溪以其水运畅通的优势而成为皖南山区物资集散地和经济中心，明朝嘉靖二十七年（公元1548年）时，屯溪已是中国著名茶市之一。
民国时期，省厘税局、盐公堂、商会等商业机构均设在 屯溪。抗战期间，大批商贾和难民涌入屯溪，人口骤增，一度经济畸形繁荣，被称为“小上海”。
1949年4月29日屯溪解放，建制为省辖市，以后两度撤市为镇。
1976年恢复屯溪市，1987年11月成立省辖黄山市，屯溪改为市辖区。