漢、唐以來這里一直是古代眾多游牧民族的牧場。

清初為和碩特部落牧地。

乾隆二十二年（1757），其地置軍臺，后駐兵屯田。

1765年設(shè)庫爾喀喇烏蘇辦事大臣，管理包括奎屯在內(nèi)的民政和屯田事務(wù)。

光緒六年（1880），在奎屯設(shè)置驛站。

1913年，設(shè)烏蘇縣，奎屯為烏蘇縣所轄村莊。

1947年烏蘇、獨山子石油礦管理處在奎屯設(shè)立奎屯站。

1950年4月28日，烏蘇縣人民政府成立，屬第二區(qū)。

1954年，為烏蘇縣一區(qū)奎屯鄉(xiāng)，下轄5個自然村。

1958年，奎屯劃歸克拉瑪依市。

1975年8月，設(shè)置縣級市，直屬伊犁哈薩克自治州；同年9月，奎屯市宣布成立。

同時，伊犁哈薩克自治州黨政機(jī)關(guān)由伊寧市遷至奎屯市，奎屯市成為伊犁哈薩克自治州首府。

1979年，伊犁州黨政機(jī)關(guān)遷回伊寧市，奎屯市仍為自治州直轄市。