三都在夏朝属梁州东南裔;商朝属荆州西南裔;周代属越领牂牁国地;秦代属象郡且兰县地;汉代属牂牁郡毋敛县;晋至南朝宋,属牂牁郡东南、武陵郡西南等处交界地;南朝齐属牂牁郡东南、齐熙郡西北等处交界地,梁、陈属南牂牁郡;隋代属牂牁郡。
唐贞观三年(629),授东谢蛮首领谢元深为黔中道应州刺史,下辖都尚(原都江区一带)、婆览(今恒丰—合江一带)、应江(今榕江县)、罗㳟(今雷山县)、陀隆(今台江县)诸县,治都尚县。为下州,开元中降为羁縻州。
宋代(960—1279)在都柳江上游设合江州,在龙江流域设抚水州,均为羁縻州 。合江州,大致为今县城三合镇以上大河为中心的都柳江流域,得名于大河一带天河、打见河、马场河三江汇合之形胜。抚水州的设置,标志着水族的民族概念初步形成,居住区域基本明确。
元至元二十六年(1289)六月,中下烂土等处洞长忽带等人,以三十洞、一百一十寨、三千余户归附朝廷,分设陈蒙洞(大致为今普安、丰乐一部及都匀基场、阳和等地)、合江洞(大致为今合江、大河及丰乐一部)。岁进马五十匹、雨毡五十被、刀五十握及丹砂、雄黄等物,二岁一上。元至元二十八年(1291)十月,将洞蛮烂土建立定云府(在旧都匀县东150里),领陈蒙州(陈蒙洞改置),合江州(合江洞改置)。因府州过小,次年并为陈蒙烂土军民安抚司。
明洪武二十四年(1391),授平南将军张均(湖广襄阳人)为烂土军民长官司长官。张均迅速统一了三都西、北部都柳江上游肥沃的河谷地带,使疆域扩大,人口增加(一部分来自移民)。辖境以今合江、大河、丰乐、普安为中心,包括三合、交梨、拉揽、打鱼、水龙、中和、塘州等乡镇及都匀套头、独山本寨、水岩等地,世称烂土司,隶都匀卫,为三都行政版图的雏形。明成化年间(1465—1487),张镛创办烂土长官司司学,为三都教育最早的记载。明弘治七年(1494),烂土司改隶都匀府独山州;同年,在今都江置来牛寨。
清顺治十五年(1658),第十一代烂土长官司长官张威远归顺,准予世袭。康熙十一年(1672),烂土土司家族内讧,六姓合约,十年内战,民不聊生。康熙二十一年(1682),朝廷将普安分置为土舍。雍正九年(1731),改土归流结束,在来牛寨置都江厅通判,隶都匀府。雍正十二年(1734),在烂土司地置三脚州同,直属独山州,主要管理都柳江水运事务。改土归流以后,烂土土司有爵无印,为贵州未被裁撤的六十个土司之一。
民国2年(1913),都江厅改称都江县,三脚州同改称三合县,均为三等同级县。民国30年(1941)2月,贵州省政府将都江、三合两县合并,取名三都县,此为“三都”县名之始。三都县治设三合镇,都江改为区。初为三等县,民国31年(1942)升格为二等县。
1949年12月6日三都解放,1950年1月14日三都县人民政府成立,接管旧政府建制设置的城关区、水龙区、都江区,县政府驻三合,隶属独山专区。城关区辖三合镇、丰乐乡、烂土乡、普安乡、交梨乡、拉揽乡;水龙区辖尧麓乡、阜祥乡、庆阳乡、新东乡;都江区辖上江乡、坝街乡、甲雄乡、雅灰乡、达地乡、盘石乡。5月,将城关区划成第一区和第二区,第一区驻三合镇,辖三合镇、丰乐乡、烂土乡;第二区驻普屯,辖普安乡、交梨乡、落榔乡(原拉揽乡)、雅灰乡;第三区驻水龙,辖尧麓乡、阜祥乡、庆阳乡、新东乡;第四区驻上江,辖上江乡、坝街乡、甲雄乡、达地乡、盘石乡。
1952年12月,撤销第二区,建立普安苗族自治区,撤销普安乡,建立普安镇;将盘石乡拨给榕江县,将达地乡和雅灰乡的雅灰、瓮帮、杀一、上崇、夺弄、廷同、羊高、夺鸟、排路等村拨给丹寨县,余下雅灰半个乡仍属三都县,置打鱼乡;独山县将原属巴维乡的巴佑、五星、屯桥、一心、平荡、合一、茂光、三利、联江、中江、岩江等11个行政村拨给三都县,置巴佑乡和小河乡。同月,独山专区改称都匀专区,三都县自然隶属都匀专区。
1953年2月,为了适应农业互助合作发展形势的需要,将大乡划为小乡,全县计4个区2个镇42个乡。大河区辖三合镇、三郎乡、大河乡、马场乡、鼠场乡、巴若乡、烂土乡、尧吕乡、巴佑乡、小河乡,普安区辖普安镇、排招乡、落樃乡、高谭乡、交梨乡、高硐乡、王简乡、甲昭乡、燕高乡、羊基乡、总奖乡,水龙区辖水龙乡、牛场乡、姑挂乡、行赏乡、中和乡、甲化乡、安塘乡、天星乡、梅花乡、阳乐乡、地祥乡、孟明乡、水潘乡,都江区辖上江乡、打鱼乡、拉揽乡、盖赖乡、巫不乡、甲雄乡、羊福乡、交平乡、坝街乡、坝灰乡。
1954年12月,独山县将定台乡相巴、敖巴两个行政村拨给三都县巴若乡。
1955年12月,又将小乡并为大乡,全县计4个区2个镇18个乡。大河区驻大河,辖三合镇、大河乡、烂土乡、巴佑乡、丰乐乡;普安区驻普安,辖普安镇、落樃乡、交梨乡、高硐乡、羊基乡;水龙区驻水龙,辖水龙乡、尧麓乡、地祥乡、中和乡、塘州乡、天堂乡;都江区驻上江,辖上江乡、打鱼乡、甲雄乡、坝街乡。
1957年1月2日,建立三都水族自治县,县政府驻地不变,隶属黔南布依族苗族自治州。行政区划以原三都县为基础,包括从荔波县划来的周覃、九阡两个主要水族聚居区,独山县划来的林桥乡、翁台乡,榕江县划来的兴华乡、水尾乡,都匀县划来的基场乡、潘洞乡、富河乡,三都水族自治县共辖6个区2个镇40个乡。三合镇直属县人民委员会;大河区驻大河,辖大河、烂土 、巴佑、丰乐、基场、潘洞、富河、翁台8个乡;普安区驻普安,辖普安镇及落榔、交梨、高硐、羊鸡4个乡;水龙区驻水龙,辖水龙、尧麓、地祥、中和、塘州、天堂、林桥7个乡;都江区驻上江,辖上江、拉揽、甲雄、坝街、兴华5个乡;周覃区驻周覃,辖周覃、洞甲、恒丰、阳安、三洞、水东6个乡;九阡区驻九阡,辖板叶、水各、扬拱、板甲、岜鲜、拉威、水维、水碰、水庆、水尾10个乡。面积3759平方千米,人口18.4702万。
1958年,将原属荔波县的水庆乡拨回原县。9月,撤销区乡镇建制,建立政社合一的人民公社,全县共为23个人民公社。12月1日,按省、州指示改为一区一社,乡镇改为管理区,全县为7个人民公社(红旗、丰乐、普安、水龙、都江、周覃、九阡)、30个管理区、200个生产大队、1190个生产队。
1961年,原属都匀县的基场、潘洞、富河管理区;原属独山县的林桥、翁台管理区;原属荔波县的岜鲜、拉威、水维、水碰管理区,因离县城较远,交通运输和经济交往不便等原因,拨回原县。1961年7月,农村人民公社实行“三级所有,队为基础”。三都又将7个人民公社改为7个区,辖25个公社253个大队1687个生产队。城关区辖三合、牛场、苗龙3个公社,大河区辖丰乐、大河、烂土、尧吕4个公社,普安区辖普安、交梨、羊基3个公社,水龙区辖水龙、中和、塘州、安塘4个公社,都江区辖上江、甲雄、坝街、兴华、打鱼5个公社,周覃区辖周覃、三洞、恒丰、阳安4个公社,九阡区辖九阡、月星2个公社。
1963年,将兴华、水尾拨回榕江。又将各区的25个公社划为40个小公社257个生产大队1742个生产队。城关区辖三合、苗龙、拉揽、尧麓4个公社,大河区辖丰乐、和平、大河、烂土、尧吕、巴佑、小河7个公社,普安区辖普安、交梨、高洞、羊基4个公社,水龙区辖水龙、地祥、中和、尧贯、塘州、安塘6个公社,都江区辖打鱼、盖赖、羊福、巫不、上江、甲雄、坝街7个公社,周覃区辖周覃、水东、三洞、新阳、阳安、廷牌、恒丰、和勇8个公社,九阡区辖板叶、扬拱、水各、板甲4个公社。
1965年,将小河公社并入巴佑公社,将尧贯公社并入塘州公社,将新阳公社并入三洞公社,至此,全县为7个区37个公社。
1966年,从三合公社划出三合镇(仍归三合区管辖),全县为7个区、1个镇、37个公社、263个大队、2101个生产队。城关区驻三合,辖三合镇及三合、苗龙、拉揽、牛场公社;大河区驻大河,辖大河、烂土、巴佑、尧吕、丰乐、和平公社;普安区驻普安,辖普安、羊基、交梨、高硐公社;水龙区驻中和,辖中和、水龙、地祥、塘州、安塘公社;都江区驻上江,辖上江、打鱼、盖赖、甲雄、羊福、巫不、坝街公社;周覃区驻周覃,辖周覃、水东、三洞、廷牌、阳安、恒丰、和勇公社;九阡区驻九阡,辖九阡、水各、扬拱、板甲公社。
1983年12月21日,城关区更名为三合区,水龙区更名为中和区,牛场公社更名为尧麓公社,和平公社更名为河坪公社。
1984年5月8日,经省人民政府批准,将三合镇升格为区级镇。
1984年6月,全县实行政社分开,建立乡人民政府。同年10月5日,经省人民政府批准,将大河、普安、上江、周覃4个乡改为乡级镇。全县共为7个区、1个区级镇、33个乡、4个乡级镇、2个居民委员会、268个行政村、18个居民小组、2108个村民小组。三合镇辖2个居民委员会及3个行政村;三合区驻三合乡,辖三合、苗龙、尧麓、拉揽乡;大河区驻大河镇,辖大河镇及丰乐、河坪、烂土、巴佑、尧吕乡;普安区驻普安镇,辖普安镇及交梨、羊基、高洞乡;中和区驻中和乡,辖中和、地祥、水龙、塘州、安塘乡;都江区驻上江镇,辖上江镇及打鱼、盖赖、甲雄、羊福、巫不、坝街乡;周覃区驻周覃镇,辖周覃镇及三洞、水东、廷牌、阳安、恒丰、和勇乡;九阡区驻九阡乡,辖九阡、水各、扬拱、板甲乡。
1991年9月,撤销三合区,将尧麓乡、苗龙乡并入三合镇;撤销大河区,将丰乐乡的民主、拉江两个村及尧吕乡的苗草村划归大河镇;撤销普安区,将羊基乡并入普安镇;撤销都江区,将甲雄乡并入都江镇;撤销中和区,将水龙乡的西洋村划归中和镇;撤销周覃区,将水东乡的板引、的查、板党、水蒙、新合村划归周覃镇;撤销九阡区,将九阡乡、板甲乡、水各乡合并为九阡镇;高硐乡并入交梨乡;河坪乡并入丰乐乡;巴佑乡及尧吕乡的尧吕、石奇、甲倒村并入烂土乡;地祥乡并入水龙乡;安塘乡并入塘州乡;水东乡的群力村并入三洞乡;阳安乡及和勇乡的羊楼村并入廷牌乡;和勇乡并入恒丰乡;盖赖乡并入打鱼乡;保持原辖区范围的有坝街乡、巫不乡、羊福乡、扬拱乡、拉揽乡。至此,全县8个区(镇)、37个乡镇,“建并撤”为7个镇14个乡,分别为三合镇、大河镇、普安镇、都江镇、中和镇、周覃镇、九阡镇、烂土乡、丰乐乡、廷牌乡、交梨乡、拉揽乡、打鱼乡、坝街乡、羊福乡、巫不乡、水龙乡、三洞乡、塘州乡、恒丰乡、扬拱乡。
2001年10月,省人民政府批准烂土乡、廷牌乡、丰乐乡撤乡建镇,烂土乡更名为合江镇。至2013年,三都水族自治县行政区划为10个镇11个乡,即三合镇、大河镇、合江镇、丰乐镇、普安镇、都江镇、中和镇、周覃镇、九阡镇、廷牌镇、交梨乡、拉揽乡、打鱼乡、坝街乡、羊福乡、巫不乡、水龙乡、三洞乡、塘州乡、恒丰乡、扬拱乡。下辖270个村、4个居委会、2144个村民小组。
2014年8月7日,省人民政府批复《关于调整三都水族自治县乡镇行政区划的请示》,同意撤销三都水族自治县三合镇、普安镇、大河镇、丰乐镇、合江镇、都江镇、周覃镇、廷牌镇、九阡镇、中和镇、交梨乡、拉揽乡、水龙乡、打鱼乡、坝街乡、巫不乡、羊福乡、塘州乡、三洞乡、恒丰乡、扬拱乡等21个乡镇建制,设置新的三合街道和中和镇、周覃镇、普安镇、大河镇、都江镇、九阡镇。新设置的三合街道和中和镇、周覃镇、普安镇、大河镇、都江镇、九阡镇所辖地域分别为:新设置的三合街道辖原三合镇、拉揽乡和原水龙乡祥寨村、伟寨村,街道办事处驻尧人山社区;新设置的中和镇辖原中和镇、塘州乡及原三洞乡(除群力村外)和原水龙乡(除祥寨村、伟寨村外),镇人民政府驻中和村;新设置的周覃镇辖原周覃镇、廷牌镇、恒丰乡和原三洞乡群力村,镇人民政府驻新荣村;新设置的普安镇辖原普安镇、交梨乡,镇人民政府驻普屯村;新设置的大河镇辖原大河镇、丰乐镇、合江镇,镇人民政府驻怀所村;新设置的都江镇辖原都江镇、打鱼乡、坝街乡、巫不乡、羊福乡,镇人民政府驻上江村;新设置的九阡镇辖原九阡镇、扬拱乡,镇人民政府驻九阡村。
2019年7月23日经贵州省人民政府同意析置凤羽街道,于2019年11月14日揭牌成立。析置的凤羽街道办事处辖原三合街道办事处城南社区、交向社区、恒丰园社区、万户水寨社区和尧麓村、南岭村,街道办事处驻城南社区。行政区域面积为105.91平方公里,总人口57290人,其中常住人口为19583人,流动人口为17891人,易地扶贫搬迁安置人口为19816人。辖区内居住着水族、苗族、布依族等多个民族。截至2023年底,三都水族自治县有六镇二街道的建置。