温泉，系蒙古语“阿日相”的意译，因县多温泉，故名。又名博格达尔，蒙古语，意为“神山的背后”。
秦汉时为匈奴、乌孙的领地。隋唐时属安突厥地。清乾隆平定准噶尔叛乱后，派遣蒙古察哈尔部老八旗驻防在这一带。清代为精河直隶厅辖境。1938年由博乐县析置温泉设治局于此。1941年改为温泉县，属伊犁行政区。1954年后属博尔塔拉蒙古自治州。
1996年，温泉县辖2个镇、4个乡：博格达尔镇、哈日布呼镇、安格里格乡、查干屯格乡、塔秀乡、扎勒木特乡。县政府驻博格达尔镇。设有孟克牧场、昆得仑牧场、呼和托哈种畜场。境内驻有新疆生产建设兵团农五师87团、88团及自治州哈夏林场。
2000年第五次人口普查，温泉县常住总人口65641人，其中：博格达尔镇7846人、哈日布呼镇13841人、安格里格乡 9822人、查干屯格乡7540人、扎勒木特乡2491人、塔秀乡6291人、呼和托哈种畜场5828人、昆得仑牧场3201人、兵团87团场4975人、兵团88团场3806人。
2003年，全县总面积5904.85平方千米，总人口73071人。辖2镇、4乡：博格达尔镇、哈日布呼镇、安格里格乡、扎勒木特乡、查干屯格乡、塔秀乡。县政府驻博格达尔镇。
2010年第六次人口普查，温泉县常住总人口66502人，其中：博格达尔镇9370人，哈日布呼镇13513人，安格里格乡9423人，查干屯格乡6161人，扎勒木特乡3030人，塔秀乡6093人，呼和托哈种畜场6124人，昆得仑牧场3169人，孟克牧场225人，兵团八十七团4852人，兵团八十八团4542人。
2014年5月26日，自治区政府（新政函[2014]79号）批复同意撤销安格里格乡，设立安格里格镇。调整后，全县辖3个镇、3个乡：博格达尔镇、哈日布呼镇、安格里格镇、查干屯格乡、扎勒木特乡、塔秀乡。
