玉溪在古代有多个称呼，其中最著名的是“新兴州”。根据历史记载，玉溪市下辖1区、5县、3个民族自治县，整个辖区的行政划分经历了多个朝代的变迁。两汉时期，玉溪分属益州、牂牁两郡。蜀汉时期，则分属益州、牂牁、兴古三郡。东晋、南朝时期，分属晋宁、建宁、梁水、兴古四郡。隋朝时，玉溪属于昆州。唐朝初年，玉溪分属黎、钩二州。南诏时期，玉溪则分属拓东节度、通海都督、银生节度。宋朝时期，玉溪分为37部及善阐府、银生节度地。元朝设云南行省时，玉溪分属澄江路、临安路、元江路、中庆路。明朝时期，澄江路改名为澄江府，通海、华宁、峨山属临安府，新平县隶于临安府，易门属云南府，元江设元江军民府。清朝时期，新平属元江直隶州，其余地区沿袭明朝制度。民国时期，废除府、州，设道，玉溪属滇中道、蒙自道、普洱道，后撤道，县直属省。民国后期，曾于新平设第六行政督察专员公署。建国后，1950年1月1日成立滇中专员公署，3月改称玉溪专员公署，辖玉溪、昆阳、晋宁、呈贡、澄江、江川、华宁、通海、河西、峨山、易门、新平12县。1951年，峨山县改为峨山彝族自治区。1954年，原属蒙自专区的元江县划属玉溪专区。1956年，峨山彝族自治区改为自治县。1960年，晋宁县(包括昆阳、呈贡)划归昆明市。1970年12月，新平县改设新平彝族傣族自治县，元江县改设元江哈尼族彝族傣族自治县。1983年8月，玉溪县改设玉溪市(县级)。1998年，经国务院批准，撤销玉溪地区，设立地级玉溪市。6月28日，召开玉溪撤地设市庆祝大会，新设立的市级领导机关挂牌工作。玉溪市下辖红塔区(原县级玉溪市)、江川县、澄江县、通海县、华宁县、易门县、峨山彝族自治县、新平彝族傣族自治县、元江哈尼族彝族傣族自治县。
