县以石潼关、砫蒲关二名首字而得名，县东有石砫山。唐置南宾县，明设石柱宣抚司、始设土司，后撤南宾县，部份县地并入丰都县南宾里，其余县地划归石砫宣抚司管辖，编为三里十甲，隶属重庆卫。清改置石砫厅。1913年改石砫厅为石砫县。
1959年改石柱县。1983年改为自治县。1988年属黔江地区。1997年随黔江地区改属重庆直辖市管辖；同年撤销黔江地区，设立重庆市黔江开发区，代管石柱、秀山、酉阳、黔江、彭水5个自治县。2000年6月，撤销黔江开发区，石柱县改由重庆市直管。
1996年，全县面积3013平方千米，人口约47.8万人。辖4镇50乡。县政府驻南宾镇。
1999年3月1日，重庆市政府（渝府〔1999]42号）批复同意石柱土家族自治县凤凰乡政府驻地由磨盘村迁移至高岗院村，并将大歇乡高岗院村划归凤凰乡管辖。
2000年，石柱土家族自治县辖南宾、西沱、临溪、黄水4个镇和大歇、凤凰、灯盏、华丰、双庆、河坝、大河、三店、永和、下路、金彰、天泉、三树、三星、五斗、三汇、六塘、王家、河嘴、黎家、马武、黄鹤、洗新、新乐、漆辽、木坪、都会、万宝、石流、中兴、王场、黎场、沿溪、坡口、万朝、沙子、栗新、金竹、金岭、湖镇、卷店、蚕溪、中益、官田、悦来、鱼池、龙沙、桥头、三益、东木坪、冷水、枫木、洋洞、石家54个乡。
2000年第五次人口普查，石柱土家族自治县常住总人口484876人，其中：南宾镇33205人、临溪镇18453人、西沱镇12727人、黄水镇6746人、大歇乡18372人、凤凰乡6592人、灯盏乡13820人、华丰乡13348人、双庆乡12590人、河坝乡1307人、大河乡8223人、三店乡6151人、永和乡6132人、下路乡17834人、金彰乡9887人、天泉乡5961人、三星乡9515人、三树乡9860人、五斗乡3616人、三汇乡7530人、六塘乡4277人、王家乡9049人、河嘴乡11425人、黎家乡5181人、马武乡9411人、黄鹤乡3950人、洗新乡4838人、新乐乡4382人、漆辽乡1605人、木坪乡2199人、都会乡915人、万宝乡1190人、石流乡2577人、中心乡14524人、王场乡16841人、黎场乡13158人、沿溪乡11652人、坡口乡13453人、万朝乡10497人、沙子乡5472人、栗新乡3064人、金竹乡1655人、金铃乡3561人、湖镇乡3723人、蚕溪乡3345人、卷店乡2928人、中益乡4700人、官田乡3123人、悦来乡13237人、鱼池乡11427人、龙沙乡14390人、桥头乡12577人、三益乡5169人、东木坪乡6830人、冷水乡5344人、枫木乡10545人、洋洞乡1673人、石家乡9120人。
2001年7月2日，重庆市政府（渝府〔2001〕127号）批复同意石柱土家族自治县将58个乡镇调整为32个乡镇，其中撤销撤销南宾、西沱、黄水、临溪4个镇及大歇、凤凰、灯盏、华丰、双庆、大河、三店、永和、河坝、下路、金彰、三树、三星、五斗、三汇、六塘、天泉、马武、石流、木坪、都会、万宝、黄鹤、漆辽、沙子、蚕溪、卷店、栗新、湖镇、官田、中益、东木坪、洋洞、冷水、悦来、龙沙、鱼池、黎家、中兴、王场、沿溪、坡口、万朝等43个乡，保留枫木、河嘴、洗新、新乐、金铃、金竹、石家、桥头、三益、王家、黎场11个乡，新设12个镇、9个乡。大歇、三河、三星、万朝等4个乡建镇条件暂不成熟，仍维持乡建制。调整后，全县辖12个镇、20个乡：南宾镇、西沱镇、下路镇、悦崃镇、临溪镇、黄水镇、马武镇、沙子镇、王场镇、沿溪镇、龙沙镇、渔池镇、大歇乡、三河乡、万朝乡、黎场乡、三星乡、六塘乡、桥头乡、三益乡、王家乡、河嘴乡、石家乡、冷水乡、枫木乡、中益乡、洗新乡、黄鹤乡、龙潭乡、新乐乡、金铃乡、金竹乡。乡镇平均面积由原来的51.9平方千米扩大至94.1平方千米，乡镇平均人口由调整前的8909人增至16148人。
2002年7月31日，重庆市政府（渝府〔2002〕123号）批复同意将木坪乡更名为龙潭乡。2002年末，石柱土家族自治县户籍总人口51.11万人，其中非农业人口6.46万人。辖12个镇、20个乡，11个居委会、496个村委会。
2004年9月28日，重庆市政府（渝府〔2004〕243号）批复同意冷水乡政府驻地由冷水溪迁移至菜子坝。
2009年12月30日，重庆市政府（渝府〔2009〕198号）批复同意撤销三河乡、桥头乡、万朝乡、大歇乡、冷水乡，设立三河镇、桥头镇、万朝镇、大歇镇、冷水镇。此次调整后，石柱县辖17个镇、15个乡：南宾镇、西沱镇、下路镇、悦崃镇、临溪镇、黄水镇、马武镇、沙子镇、王场镇、沿溪镇、龙沙镇、渔池镇、三河镇、桥头镇、万朝镇、大歇镇、冷水镇、黎场乡、三星乡、六塘乡、三益乡、王家乡、河嘴乡、石家乡、枫木乡、中益乡、洗新乡、黄鹤乡、龙潭乡、新乐乡、金铃乡、金竹乡。县政府驻南宾镇。
2010年第六次人口普查，石柱土家族自治县常住总人口415050人，其中：南宾镇118597人，西沱镇25585人，下路镇26300人，悦崃镇12298人，临溪镇15869人，黄水镇13563人，马武镇8646人，沙子镇13338人，王场镇10297人，沿溪镇13159人，龙沙镇9648人，鱼池镇10607人，三河镇17335人，大歇镇15466人，桥头镇7744人，万朝镇11718人，冷水镇6234人，黎场乡7943人，三星乡7725人，六塘乡8788人，三益乡2974人，王家乡5503人，河嘴乡6787人，石家乡6312人，枫木乡9614人，中益乡5434人，洗新乡3541人，黄鹤乡3740人，龙潭乡3510人，新乐乡3256人，金铃乡2374人，金竹乡1145人。
2013年11月12日，重庆市政府（渝府〔2013〕88号）批复同意撤销黄鹤乡，设立黄鹤镇。调整后，石柱土家族自治县辖临溪、黄水、南宾、西沱、悦崃、龙沙、鱼池、下路、沿溪、沙子、马武、王场、三河、桥头、万朝、大歇、冷水、黄鹤18个镇和三星、六塘、王家、河嘴、洗新、新乐、龙潭、黎场、金竹、金岭、中益、三益、枫木、石家14个乡。
2015年10月10日，市政府（渝府〔2015〕49号）批复同意石柱县撤销南宾镇、下路镇，设立南宾街道、万安街道、下路街道。南宾街道辖原南宾镇新开路、老街、横街、正街、红井、城东、双庆、红星8个社区和城北、勇飞、河坝、黄鹤、梁峰5个村，街道办事处驻五一路9号（原南宾镇人民政府驻地）；万安街道辖原南宾镇较场坝、下街、红卫、华丰、城南5个社区和灯盏、沙谷、龙坪、黄鹿、宝坪5个村，街道办事处驻城南路1号（原县财政局驻地）；下路街道辖原下路镇行政区域，街道办事处驻建镇街1号（原下路镇人民政府驻地）。调整后，石柱县辖3个街道、16个镇、14个乡。