清光緒十四年（1888)，新疆建省，在寧遠城設伊塔兵備道，并設同知衙門與伊塔道共同治理伊犁。

1914年，寧遠與湖南、陜西、遼寧、甘肅等省寧遠縣重名，更名為伊寧縣。

1915年，伊犁道分設伊犁、塔城兩道，后伊犁道改為行政區(qū)，屬之。

1932年，為喀什河為界析置鞏留縣、伊寧縣等5個行政區(qū)。

1950年6月，伊寧縣人民政府宣告成立，隸屬伊犁專員公署，轄15區(qū)、72鄉(xiāng)。

1952年，析置成立伊寧市。

1954年隸屬伊犁哈薩克自治州。

1957年，縣城遷駐吉里于孜。

1975年、恢復伊犁地區(qū)行政公署，伊寧縣屬之。

1979年，伊犁地區(qū)行政公署建制再度撤銷，伊寧縣復為伊犁哈薩克自治州直屬縣。

1985年1月，伊犁地區(qū)行政公署再次恢復伊寧縣屬之；同年撤社建鄉(xiāng)，轄2鎮(zhèn)、16鄉(xiāng)、3牧場、2農(nóng)場。

2001年伊犁地區(qū)行政公署建制再次撤銷，伊寧縣屬伊犁哈薩克自治州。