碌曲，系藏语，意为泉水河。北周置金城、广恩县。隋开皇中改金城为美俗县，改广恩县为洮河县。大业初又改美俗为洮源县，改洮河为洮阳县。唐乾元后为吐蕃占据县废。1954年设碌曲行政委员会，1955年改碌曲县，1958年并入洮江县，1961年恢复碌曲县。
1953年6月1日，甘南藏族自治区筹备委员会第二次扩大会议决定成立洮源县级工作组，同年甘南藏族自治区将洮源县级工作组改为行政委员会。1954年3月26日，甘肃省人民政府决定设立碌曲行政委员会，系大于区小于县的一级政权机关，由甘南藏族自治区直接领导，碌曲行政委员会领导原属临潭县的西仓、双岔、郎木寺等3大部落区。行政委员会驻西仓。
1955年12月26日，国务院批复同意撤销甘南藏族自治州碌曲行政委员会，设立碌曲县。碌曲县管辖的区域是：原属临潭县的西仓、双岔、郎木寺3大部落。县人民委员会驻西仓。翌年6月18日正式成立。1958年12月20日，国务院全体会议第82次会议决定撤销碌曲、玛曲2县，将原2县的行政区域合并设立洮江县。洮江县驻尕海。1961年12月15日，国务院全体会议第114次会议决定恢复碌曲县，以合并于洮江县的原碌曲县行政区域和德乌德市的部分地区为碌曲县行政区域。
1958年末，洮江县下设科才（包括原系碌曲县玛艾地区）、尕海（驻措宁，原朗木寺区、跃进公社）、双岔（驻双岔，原阿拉、双岔合并）、西仓（驻西仓，原西仓区和光明(拉仁关)公社）、阿万仓、欧拉、乔科、卓格尼玛等8个公社。1960年11月，洮江县从桥头迁驻尕海。
1962年，碌曲县建制恢复后，下设郎木寺、尕海、玛艾、拉仁关、双岔、阿拉、科才、牙利吉、阿木去乎、麦西、下巴沟等12个乡。同年4月，阿木去乎、麦西、下巴沟、牙利吉、科才等5个乡复归夏河县辖区，碌曲县辖郎木寺、尕海、玛艾、拉仁关、西仓、双岔、阿拉7个乡。
1964年4月28日碌曲县人民委员会驻地从尕海措宁迁驻现玛艾根萨。1983年下半年，改公社为乡，生产大队改村委会，生产队改村民小组。
1996年，碌曲县面积5298平方千米，人口2.8万人，其中藏族占82%。辖7个乡：玛艾乡、西仓乡、拉仁关乡、双岔乡、阿拉乡、尕海乡、郎木寺乡。县政府驻玛艾。
2000年第五次人口普查，碌曲县常住总人口29675人，其中，郎木寺乡4299人，尕海乡4173人，玛艾乡8310人，西仓乡2564人，拉仁关乡2478人，双岔乡4830人，阿拉乡3021人。
2002年6月25日，甘肃省民政厅甘民区复字[2002]21号批复：撤销玛艾乡、郎木寺乡，设立玛艾镇、郎木寺镇。2005年末，碌曲县辖2个镇、5个乡：玛艾镇、郎木寺镇以及尕海乡、西仓乡、拉仁关乡、双岔乡、阿拉乡。共有3个居委会、24个村委会、95个村民小组，6722户30491人，4043平方千米（原出处如此）。
2008年末，全县面积5299平方千米，农业人口0.47万户2.73万人。辖2个镇、5个乡：郎木寺镇、玛艾镇、尕海乡、西仓乡、拉仁关乡、双岔乡、阿拉乡，24个行政村，95个村民小组。
2010年第六次人口普查，碌曲县常住总人口35630人，其中，郎木寺镇5054人，玛艾镇10988人，尕海乡5257人，西仓乡2927人，拉仁关乡2870人，双岔乡5398人，阿拉乡3136人。