临沧市西汉属益州郡徼外哀牢地。东汉、蜀汉、晋属永昌郡。唐属永昌节度地。宋属永昌府。元置顺宁土府、镇康路、孟定路、谋粘路。明朝末年至清朝末年，辖区内部分土府、土州相继改土归流，置顺宁府，领地“东180里交蒙化界，西280里至永昌府湾甸州土司界,南480里至孟定府界,北420里至永平县界”。府辖广邑州（今昌宁西部）、大侯长官司（云县）、勐缅长官司（临翔）、耿马、右甸。至民国2年（1913）废顺宁府。民国初年，由清代州、厅延续下来的县有顺宁、镇康、缅宁、云县。沿边地区无条件设县的地方设弹压委员，直隶省道。至民国3年（1914）改弹压委员为行政委员，区内有沧源行政委员和耿马行政委员。民国18年（1929）设立双江县，即将澜沧县属上改心县佐和缅宁县属四排山县佐裁撤后，合并勐勐（双江）土司地为双江县。民国23年(1934)置沧源设治专员，民国26年(1937)改为设治局。耿马原属顺宁县辖土司地，民国28年(1939)设耿马设治局。中华人民共和国成立之初，缅宁、云县、顺宁归大理专区；镇康、双江、耿马归保山专区；沧源归普洱专区。1952年10月，内务部批准设缅宁专区，辖缅宁、双江、耿马、沧源4县，次年将镇康县划入。此时，辖区人口44.34万人。1953年3月，设立大雪山工作委员会和生产治安委员会，直属专署，含今永德县的蚂蝗箐、芹菜塘、曼崃、岩房、大平掌、富祥和耿马县的香竹林、班控、关木林。1955年3月22日，经国务院批准，撤销耿马县，设立耿马傣族佧佤族自治县。1954年，经内务部批准，将顺宁更名为凤庆县，缅宁县更名为临沧县，同时将缅宁专署更名为临沧专署。1956年11月27日，国务院批准凤庆县、云县从大理专区划出，归临沧专区所辖。1958年9月24日，国务院批准撤销沧源县设立沧源佧佤族自治县。1959年1月，大雪山区划归镇康县辖。1963年9月，经国务院批准撤销耿马傣族佧佤族自治县，设立耿马傣族佤族自治县。9月13日，国务院批准撤销沧源佧佤族自治县，设立沧源佤族自治县。1963年9月14日，国务院批准镇康分县，增设永德县。1964年2月28日，新的永德县成立，治所德党镇；新的镇康县治所先驻忙丙，后迁凤尾坝。2001年12月20日，国家民政部批准镇康县城迁至南伞。2002年2月28日，镇康县城搬迁工程在南伞正式启动。2005年5月29日，镇康县城搬迁启动正式开始，至年底基本实现搬迁。

1958年10月,撤区建立人民公社中，双江与临沧合并，成立临双县；凤庆与云县合并，成立云凤县。1959年底，又恢复4县建制。此后，县的建制趋于稳定。全区为临沧、凤庆、云县、永德、镇康、双江、沧源、耿马8县。1985年6月11日，经国务院批准，双江县改为双江拉祜族佤族布朗族傣族自治县。2003年12月26日，国务院批准撤销临沧地区设立地级临沧市。撤销临沧县设立临翔区。

2023年，临沧市辖临翔区（县级区）、云县、凤庆县、永德县、镇康县、耿马傣族佤族自治县、沧源佤族自治县、双江拉祜族佤族布朗族傣族自治县8个县（区）77个乡（镇、街道办事处）。其中，镇32个，乡43个（民族乡13个）,街道办理处2个；2023年有行政村（社区）952个，其中行政村875个，社区77个。