“奎屯”蒙古语意为“极冷”，始见于《元史》“奎腾”这个地名，此名源自奎屯河。相传成吉思汉西征时，军队夜宿于此，正值寒冬，兵士口呼“奎屯”，因此得名。突厥语称此地为“喀拉苏”意为“黑水”，泉水之意。

　　奎屯一带在公元前三世纪我国秦代时，是塞种人的牧地，后为月氏牧地、乌孙牧地。公元前60年，西汉政府在西域设立政权机构——西域都护府，古代新疆（西域），包括奎屯，正式列入中国版图。两晋、十六国和南北朝时期，中国处于分裂状态，区域也受到影响，奎屯的隶属关系屡有改变。先后为悦般，北魏、柔然、突厥属地。隋代，奎屯属西突厥铁勒部；唐朝时隶属于北庭都护府下的昆陵都督府，五代十国时，奎屯属九姓乌护和契丹族辽国。元太祖成吉思汗时（12O6-1227年），奎屯为蒙古族曲儿只地；元盛宗大德十年至文宗至顺元年（1306-1330年），属察合台后王封地。光绪十年（1884年）新疆正式建立行省，天山南北的军台、营塘一律改为驿站，专门从事军政公义信息的传递。奎屯驿是其中之一。
　　民国2年（1913年），奎屯为乌苏县属地，称奎屯庄，其所辖区域是“东界四十里井子及双石垒，西界奎屯河坝，南界南山，北界六十户苇湖”。民国34年（1945年），“三区”革命军突破国民党军第三道防线，攻占乌苏、奎屯、独山子一带；“三区”革命临时政府在乌苏县下设4个千户长（哈语：门拜克），其中有奎屯千户长（驻地在八十四户转弯湖），管辖奎屯、巴音沟、九间楼、皇宫、八十四户等五个百户长（哈语：玉兹拜克）。民国37年（1948年）在奎屯设立保安派出所。
　　1950年8月，乌苏县根据上级指示改千户长、百户长制度为区、乡制，奎屯成为乌苏县第二区第一乡，下辖黄沟、塔什奎屯、喀拉苏、店奎屯、开干其等5个自然村。1954年3月，乌苏县再次调整行政区划；奎屯成为第一区第一乡。1957年初，奎屯乡、八十四户乡、九间楼乡合并为幸福乡。1957年3月，新疆军区生产建设兵团农七师师部由炮台迁至奎屯。
　　1958年7月，奎屯从乌苏县版图析出，划归克拉玛依市。之后，随着农七师生产建设事业的发展，师部所在地的奎屯建设规模逐步扩大，新兴城市的雏形略见端倪。1975年3月25日，中共中央、国务院、中央军委决定撤销新疆军区生产建设兵团，农七师随之撤销，其农牧团场和工矿企业分别由所在地方管辖。

　　1975年8月29日，国务院批准奎屯成立县级市，直属伊犁哈萨克自治州管辖。9月10日，奎屯市宣布成立，由克拉玛依市析出。同时，伊犁州党政机关由伊宁市迁至奎屯市，奎屯市成为伊犁州首府。1978年7月，在原农七师奎屯地区场（厂）矿企业的基础上成立伊犁州奎屯农垦局。
　　1979年10月，伊犁州党政机关又迁回伊宁市。之后，州党委决定奎屯市和奎屯农垦局合署办公，实行“一套班子，两块牌子，统一领导，分别核算”的体制，双方领导互相兼职。1981年12月，中共中央、国务院、中央军委决定恢复新疆生产建设兵团，1982年4月在伊犁州奎屯农垦局基础上恢复农七师。12月30日伊犁州党委发出《关于奎屯市党政机构单设的通知》：“现在兵团已经恢复，原奎屯农垦局已不存在，市、局领导互相兼任的领导职务，自然免除。”　从1983年1月，奎屯市革命 委员会改为奎屯市人民政府，市委、市政府机构单设。