先秦时，化隆县为羌人牧地。

神爵二年（公元前60年），西汉设置金城郡，治允吾（今青海省民和县下川口），今化隆县地属金城郡辖地。永元十四年（公元102年），汉护羌校尉侯霸在东西邯（今化隆甘都）屯田5部。

咸康元年（公元335年），前凉王张骏在今化隆县境内置湟河郡，筑湟河城（今群科镇日兰古城）。太元元年（公元376年），前凉亡，湟河郡地归前秦氏族政权，沿旧制，仍置湟河郡。

太元十年（公元385年），吕光在姑臧（今甘肃武威市）建后凉王国，湟河郡归附后凉。

隆安二年（公元398年），河西鲜卑秃发乌孤占领青海东部，建南凉王国，仍沿旧制，置湟河郡，郡治黄河城，并在今甘都设邯川护军。

义熙九年（公元413年），沮渠蒙逊的北凉占领今化隆等地，分原湟河郡东西地区为湟河、湟川两郡。义熙十一年（公元415年），鲜卑乞伏氏的西秦军队攻陷北凉湟河、湟川两郡，仍置湟河郡，今化隆即属之。

南北朝时，元嘉六年（429年），北凉再次攻占湟河郡，沿旧制仍置湟河郡。

北魏太武帝太平真君六年（445年），北凉国亡，北魏占领湟河郡及其以西地区，置洮河郡，改邯川护军为邯川戎，隶鄯善镇（今西宁市）。北魏宣武帝景明三年（502年），置石城县（治今群科古城）。北魏孝明帝孝昌二年（526年），在邯川戍置广威县。是年鄯善镇废，洮河郡隶鄯州（治今乐都），石城、广威两县均属洮河郡辖地。

西魏废帝二年（553年），因境内有化隆谷，改石城县为化隆县。此为化隆县名之始。

隋炀帝大业三年（607年）废黄河以南之廓州，改置浇河郡（治今贵德县河阴镇），化隆县属浇河郡辖地，后又划归西平郡。

唐高祖武德元年（618年），李世民收复河湟地区。

化隆回族自治县地图

武德二年（619年），改浇河郡为廓州，州治今群科古城。高宗永徽六年（655年），唐移黄河以南之米川县于今化隆甘都，隶廓州。先天元年（712年），为避李隆基名讳，改化隆县为化成县。天宝元年（742年），又改为广威县。天宝十三年（754年），改廓州为宁塞郡。肃宗乾元元年（758年），又改为廓州，辖今化隆县等地。肃宗上元元年（760年），吐蕃进攻廓州。代宗广德元年（763年），攻陷广威、米川，化隆县地归吐蕃鄯州节度使辖。宣宗大中五年（851年），沙州人张义潮起义，推翻了吐蕃地方政权，廓州复归于唐。唐末，今化隆地区又归吐蕃地方势力统治。

北宋真宗景德元年（1004年）后，今化隆地区被唃厮啰政权控制近百年。北来哲宗元符二年（1099年），北宋占领河湟地区后，改廓州为宁塞城，属鄯州。北宋徽宗建中靖国元年（1101年），宋军退出青海东部，鄯州交唃厮啰自保。崇宁三年（1104年），宋军再次进入青海，改宁塞城为廓州。

南宋高宗绍兴元年（1131年），金将奔睹（昂）率兵占领廓州。绍兴七年（1137年），西夏占领今化隆等地，仍沿旧制置廓州。南宋理宗宝庆三年（1227年）以后，蒙古兵进入青海，今化隆等地属元西宁州辖。

明洪武六年（1373年），置西宁卫（治今西宁市），今化隆地区属西宁卫。

清雍正三年（1725年），改西宁州为西宁府，化隆地区分别属西宁府西宁、碾伯二县辖。乾隆九年（1744年），置巴燕戎格抚番厅（治今巴燕镇），隶西宁府。

民国二年（1913年），改巴燕戎格厅为巴戎县，隶甘肃省西宁道。

民国十八年（1929年），青海建省，改巴戎县为巴燕县。

民国二十年（1931年），改巴燕县为化隆县。

1953年改设化隆回族自治区，1955年改称自治县，1978年划归海东地区。