漢時，騰沖屬于乘象國“滇越”，依據(jù)是《史記·大宛列傳》、《史記·西南夷列傳》，“滇越”國中之“越”字乃騰越一名中“越”字之最早見于史書者。

三國時，騰沖屬盤越國。國名來源于《三國志·魏書》，“盤越國亦名漢越，王在天竺之東南數(shù)千里，與益都（益州郡）相近。” 隋唐時，騰沖屬藤越國。騰沖一名始于《舊唐書》、《新唐書》，亦作“藤沖”“藤充”，騰沖屬于騰越大地的核心地帶。“騰越”，亦作“藤越”，亦首見于唐時。

南詔時有藤越國。按南詔行政區(qū)劃，藤越國為南詔屬國，在永昌節(jié)度轄下。現(xiàn)在騰沖縣地域內(nèi)有“湯浪”、“藤彎”、“越禮城”、“越賧”、“申賧”、“騰沖”?亦作“藤沖”“藤充” 等初次出現(xiàn)于樊綽所著的《云南志》一書，均為并列地名。

宋時，大理國設(shè)立騰沖府。大理國初期，沿襲南詔建制。至太中國時（高相國專權(quán)時期），將永昌節(jié)度所轄地域分為兩片，在怒江以東設(shè)立永昌府，在怒江以西設(shè)立騰沖府，由其子孫高泰賢、高泰運分別治理。“藤越國”至此不再存在。

元時，有藤越州、騰越縣、騰越府，甚至也曾被蔑稱為“軟化府”。元憲宗三年，高泰運之后世高救內(nèi)附于元朝。元朝在騰越大地上分別設(shè)立過藤越州、藤越縣、騰越府（騰沖府）。元人把騰沖視作軍事重地，懼大理國時“騰沖府”一名中“騰沖”二字力度太大，便蔑稱之為“軟化府”。

明時，騰沖軍民指揮使司管到西雙版納、老撾。《明史·地理志》：“騰越州，元騰沖府，洪武十五年三月屬布政司，尋廢（麓川軍占據(jù)）。永樂元年九月置騰沖守御千戶所，……正統(tǒng)十年三月升為騰沖軍民指揮使司，嘉靖三年十月置騰越州，……十年十二月罷司（軍民指揮使司）為騰沖衛(wèi)。”轄地包括“三宣”“六慰”之地，“三宣”即干崖宣撫司、隴川宣撫司、南甸宣撫司；“六慰”即木邦宣慰司、緬甸宣慰司、車?yán)镄克尽税俅蟮樾克尽⒗蠐胄克尽⒚橡B(yǎng)宣慰司。

清時設(shè)騰越衛(wèi)、騰越州、騰越廳。清朝初期，置騰越衛(wèi)；康熙二十六年（公元1687年）改騰越衛(wèi)為騰越州；嘉慶二十五年（公元1820年）升為直隸廳(設(shè)騰越直隸同知，屬迤西道)；道光二年（公元1822年）降為廳（騰越廳）。騰越廳領(lǐng)七土司，即南甸、干崖、盞達(dá)、隴川、勐卯、戶撒、臘撒。

民國以后設(shè)騰沖縣。公元1911年10月27日，張文光、劉輔國等發(fā)動騰越起義，打響云南辛亥革命第一槍。1912年在騰沖設(shè)騰沖府。1913年改設(shè)騰沖縣。

1942年日軍侵占騰沖，在滇西設(shè)騰越省和騰沖縣。1944年9月14日中國遠(yuǎn)征軍光復(fù)騰沖。騰沖是抗日戰(zhàn)爭以來中國部隊收復(fù)的第一個有日軍駐守的城鎮(zhèn)。

1949年12月15日，邊縱七支隊三十六團(tuán)進(jìn)駐騰沖，23日成立騰沖縣臨時人民解放委員會。1950年2月21日，成立騰沖縣人民政府，屬保山專區(qū)。1956年4月，騰沖縣隨保山專區(qū)并入德宏自治州。1963年8月，騰沖縣隨保山專區(qū)從德宏州內(nèi)分出。1971年1月1日，保山專區(qū)改為保山地區(qū)，騰沖縣屬保山地區(qū)。保山地區(qū)改為保山市后，騰沖縣屬保山市。2015年10月，騰沖縣改市，屬云南省直轄，保山市代管。