唐显庆三年（公元658）十二月，唐灭西突厥汗国，将西突厥五咄陆之一摄舍提暾部安置在博尔塔拉河一带，设双河都督府，受昆凌都护府统辖，总隶安西大都护府。双河都督府是中央政府第一次在博尔塔拉建立的军政权。中央在博尔塔拉设双河都督府。
元代有“不剌”、“普剌”、“孛罗”等。旧为准噶尔策妄阿拉布坦游牧地。
清乾隆二十九年（1764年）移察哈尔左营驻此，设领队大臣，俗称大营盘。《西域图志》称博罗塔拉。光绪十四年（1888年）属精河直隶厅。
民国九年（1920年）由精河县析置博乐县，博乐市1985年撤县建市。
2014年1月25日，新疆设立县级双河市，由博乐市划出，由自治区直辖，按照“师市合一”模式管理。
2014年2月26日，新疆维吾尔自治区双河市正式揭牌成立。
