伊吾的維吾爾名稱為“阿熱吐魯克”,即“中間的圖古力克”或“中間的吐葫蘆”。“伊吾”是隋唐以前哈密的古地名,漢稱伊吾盧,為匈奴游牧地。東漢永平十六年至永元六年(公元73~94年),屬于車師后部的伊吾地區(qū)歸屬漢西域都護(hù)管轄。東漢末年和魏晉時(shí)期,伊吾有時(shí)歸中央設(shè)在西域的統(tǒng)轄機(jī)關(guān)管轄,有時(shí)屬于匈奴屬地。隋、唐時(shí)期設(shè)伊吾郡,但不是指今日伊吾縣,而是指以哈密市為中心及周圍的地區(qū)。公元10世紀(jì)時(shí)屬高昌國。1281年,元朝設(shè)甘肅行省后,伊吾屬甘肅管轄。此后的數(shù)百年間,伊吾始終是蒙古人的游牧地。18世紀(jì)下半葉,清廷平定準(zhǔn)噶爾叛亂重新統(tǒng)一新疆,于乾隆二十四年(1759年),將此地封給平叛有功的哈密回王。此后的一個(gè)時(shí)期內(nèi),許多維吾爾人由天山以南遷入本地,成為哈密回王的農(nóng)奴。1929年廢哈密王,設(shè)哈密、宜禾、伊吾三縣后轉(zhuǎn)借命名。1935年7月建伊吾設(shè)治局,代行縣政府職能,1943年1月,升格為三等縣,改設(shè)治局為縣政府,1949年9月26日,伊吾縣與全疆同時(shí)和平解放,1951年9月1日正式成立伊吾縣人民政府。