楚雄市境汉代属益州郡，蜀汉、西晋属云南郡。晋咸康三年（338年）有“爨酋威楚，筑城峨碌赕居之”，为楚雄建城之始。东晋属建都郡，南北朝为爨氏割据区；隋属昆州；唐初市境大部属览州，北部的吕合一带属化州，皆隶于南宁州都督府。南诏时属弄栋节度，在市境设有曲驿、览赕、石鼓驿等城镇。宋代大理国前期为白鹿部（后称石桑郡）有富筋赕、石鼓赕等建置，隶于云生节度；后期废节度，设威楚府，在楚雄市境有白鹿部、石鼓赕、德江城等建置。元初，市境设有威楚、石鼓2个千户，属威楚万户府辖，其中威楚千户领富民（今鹿城镇）、净乐（今东华镇）2个百户，与威楚万户同驻今鹿城镇，石鼓千户在今吕合镇境；至元八年（1271年）改威楚万户府为威楚路，以威楚千户置威楚县，以富民、净乐2个百户置富民、净乐2县，各县皆隶于威楚府；至元十五年（1278年）升威楚县为威州，辖富民、净乐2县；至元二十一年（1284年）复降威州为威楚县，并将富民、净乐并入威楚县；以石鼓千户置石鼓县，隶于镇南州，至元二十四年（1287年）革石鼓县为乡，明洪武十五年（1382年）改威楚县为楚雄县，隶于由元威楚路改设的楚雄府。其后，楚雄县的建置及隶属关系一直延续到清末，民国2年（1913年）裁楚雄府，楚雄县由腾越道辖；1929年废除腾越道后，楚雄县除1948年内曾由设在姚安的省第八行政督察专员公署所辖外，一直由省府直辖。1958年4月楚雄彝族自治州成立，楚雄县为自治州所辖15个县之一；同年9月，将双柏、牟定、南华3县并入楚雄县，至1960年，并入的3县先后恢复建制。1983年9月，经国务院批准撤销楚雄县，设立楚雄市。经云南省人民政府批准，2006年1月20日楚雄市第六届人大常委会第十九次会议决定撤销宜茨乡、云龙镇、永安镇、富民镇建置。