据《西域水道记》，托里为蒙古语，意为“镜子”，因境内泉水清亮如镜而得名。原名托里布拉克，意为镜泉。有泉，圆如明镜，以泉得名。
清乾隆三十一年（1766年）安设从库尔喀喇乌苏到塔尔巴哈台共10处军台，有托里布拉克腰台。后设托里驿。托里原属额敏县，1950年以额敏县八、九、十三等三个区的行政区域成立托里中心区。1952年经中央批准，从额敏县析置建托里县。以后隶属塔城专区、塔城地区。
1956年置托里镇。
1996年，托里县辖3个镇、4个乡：托里镇、铁厂沟镇、庙尔沟镇、阿合别里斗乡、多拉特乡、乌雪特乡、库普乡。驻有新疆生产建设兵团农九师170团、农九师一运司、地区煤矿、林场等。
2000年第五次人口普查，托里县常住总人口79882人，其中：托里镇19371人、铁厂沟镇10744人、庙尔沟镇5064人、多拉特乡 9711人、乌雪特乡8812人、库普乡8923人、阿合别里斗乡4530人、加尔巴斯农场703人、铁斯巴汗牧场3771人、喀拉托别牧场3486人、也格孜库勒牧场2488人、兵团一七零团2279人。
2003年，托里县总面积19991.99平方千米，总人口88340人，辖3镇4乡：托里镇、铁厂沟镇、庙尔沟镇、阿克别里斗乡、多拉特乡、乌雪特乡、库普乡。县政府驻托里镇。
2010年第六次人口普查，托里县常住总人口93098人，其中：托里镇28378人，铁厂沟镇11422人，庙尔沟镇5965人，多拉特乡11609人，乌雪特乡10809人，库普乡14561人，阿克别里斗乡7650人，白杨河林场7人，老风口林场41人，巴尔鲁克山塔斯特林场1人，兵团一七零团2655人。
