双湖是藏文“两个湖”的意译，因地处康如湖和惹角湖而得名。【一说，双湖藏语意为“索恰尔泉水”】
历史上因人迹罕至，曾被称为“无人区”。为了开发“无人区”，1976年2月，设立双湖办事处，隶属那曲地区行署。1993年8月，撤销双湖办事处，设立尼玛县双湖特别区。
1988年撤区并乡时，将双湖办事处的1区5乡划归文部办事处（今尼玛县）。
2000年第五次人口普查，常住总人口。
2008年，全区人口11482人，其中牧业人口10377人（据那曲地区政府门户网）。【另一数据，2008年，面积11.66万多平方千米，人口1.13万人。】
2010年第六次人口普查，各乡镇常住总人口：措折罗玛镇2818人，协德乡2238人，雅曲乡1051人，嘎措乡537人，措折强玛乡1092人，多玛乡2764人，巴岭乡1499人。
2012年11月15日，《国务院关于同意西藏自治区设立双湖县的批复》（国函〔2012〕191号）：设立双湖县，将尼玛县的措折罗玛镇、协德乡、雅曲乡、嘎措乡、措折强玛乡、多玛乡、巴岭乡划归双湖县管辖，以措折罗玛镇、协德乡、雅曲乡、嘎措乡、措折强玛乡、多玛乡、巴岭乡的行政区域为双湖县的行政区域。双湖县人民政府驻多玛乡索嘎南路9号。双湖县由那曲地区管辖。2013年7月26日，双湖县政府正式挂牌成立。
