秦代以前有塞种人在这里游牧。
汉代这里是西域都护府辖下的乌孙国。
唐朝时期先后有突厥人、回鹘人在这里游牧。
宋代属西辽。
元代为成吉思汗的次子察合台汗的封地。
明代是厄鲁特蒙古的游牧地。
清代，准噶尔叛乱被平定后，特克斯隶属于伊犁将军府，为蒙古、柯尔克孜、哈萨克三个部族的游牧地。1888年，伊犁设立府、县后，特克斯隶属于宁远县（今伊宁县）。
民国19年（1930年），巩留县从伊宁县析置，特克斯属巩留县管辖。
民国20年（1931年）由巩留县析置特克斯设置局，首任局长常才，设治局所在科布（今齐勒乌泽克乡的阔布村）。辖区含今特克斯县、昭苏县及巩留县吉尔格朗乡。
民国26年（1937年）3月1日正式升格为县，县治仍在科布。辖区为特克斯、昭苏两县区域。首任县长赫叶儿?柏林（锡伯族）。
民国27年（1938年）2月，析出昭苏，成立昭苏设治局。原县府所在地科布前面临河、后面靠山，地域狭窄，很难有大的发展。当时任伊犁屯垦使兼警备司令的邱宗浚到特克斯亲自勘查，选址规划，并绘制了独具特色的八卦图。
1939年夏，在时任县长班吉春的指挥下用二十张牛犁沿着八卦图的八条射线犁出了八卦城街道的雏形。当年10月22日，特克斯新街市（八卦城）建成，县政府正式迁入办公。
1945年1月，三区革命临时政府决定改特克斯县为克孜勒库热县。
新中国成立后，克孜勒库热县隶属于伊犁专员公署。
1951年12月19日，根据政务院指示精神仍使用特克斯为县名。其后，伊犁地区曾三次撤销、三次恢复。伊犁地区撤销期间，特克斯县为伊犁哈萨克自治州直属县。伊犁地区恢复期间归伊犁地区管辖。2002年，隶属于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州。
2008年，特克斯县下辖7乡1镇，分别是阔克苏乡、齐勒乌泽克乡、阔克铁热克柯尔克孜族乡、乔拉克铁热克乡、喀拉达拉乡、喀拉托海乡、呼吉尔特蒙古族乡和特克斯镇，共有59个行政村，4个居委会（阿扎提居委会、古勒巴格居委会、博斯坦居委会、霍斯库勒居委会）。此外，境内还驻有新疆生产建设兵团农四师78团场、天西局特克斯林场、伊犁州特克斯马场。