新疆石河子一带在西汉文帝至东汉前期为乌孙东境。
魏晋南北朝时期，先后为柔然、高车等国占据。
北周保定二年（公元562 年）突厥叶护室点密建牙于鹰沙川，石河子归其管辖。
隋仁寿三年（公元603 年），突厥分为东西两部，石河子属西突厥。
唐贞观二十二年（公元648 年），西突厥首领阿史那贺鲁依附唐朝，石河子遂归属于唐。
唐显庆三年（公元658 年），唐朝军队平定阿史那贺鲁之乱，石河子隶于安西都护府。
北庭都护府建立后，改属其管辖。唐开成五年（公元 840 年），葛逻禄与回鹘建立喀喇汗朝，石河子在其疆域之内。
12 世纪中期，属于西辽王朝。
13 世纪初属于察合台汗国。
元朝时隶于别失八里等处宣慰司。
明朝时属蒙兀儿汗国。
15 世纪前期，卫拉特进入准噶尔盆地，石河子归其管辖。
清初为卫拉特准噶尔部呼拉玛游牧地。
清乾隆二十六年（公元1761年），行屯田制，始设营屯。
清乾隆三十九年（公元1774年）招民开垦， 石河子一带形成散落式村庄。
清乾隆四十三年（公元1788年）设绥来县，石河子在绥来县治内。
清光绪十年（公元1884年），新疆设行省，石河子为绥来县西乡村庄之一。
民国三十三年（公元 1944 年），绥来县编设二镇五乡，石河子为五乡之一。
1945 年9 月，“三区”民族军进驻后，石河子是沙湾县管辖下的一个镇。
中华人民共和国成立后，1950 年10月民主建政时，沙湾县将所属5 个镇乡编为3 个区，石河子为第三区，区公所驻石河子。
1950—1953 年，中国人民解放军新疆军区二十二兵团司令部、政治部机关及其直属队、二十六师、骑兵第八师、军区后勤运输部生产总队、骑兵第七师三十团先后进入石河子一带屯垦，并在新疆军区统一领导下，开始建设石河子新城。
1958年11月，石河子区公所撤销，成立星火人民公社。
1961年，经自治区批准，星火人民公社划归新疆军区生产建设兵团。至此，石河子成为以八师为主体，有兵团石河子生产管理处、工程建设第二师参加的共同开发建设的一个垦区。
1975年4月，新疆军区生产建设兵团及其所属师建制撤销，成立石河子地区及石河子市。石河子地区辖石河子市及沙湾、玛纳斯两县，原兵团在石河子的直属企业、事业单位、八师全部、七师下野地6 个团场及玛纳斯新湖总场划为石河子地区管辖。
石河子市析沙湾县石河子镇等地而置，6月15 日宣告成立（国务院批准时间为1976 年 1 月 2 日）。原兵团石河子指挥部所属独立团、五七农场、星火公社及八师一四五团等单位划归石河子市管辖。1978 年9 月，石河子地区撤销，石河子市直属自治区管理。
1979 年2 月成立石河子农工商联合企业，与石河子市合署办公，实行政企合一。
1981 年12 月恢复新疆生产建设兵团，八师建制同时恢复，与石河子农工商联合企业为同一机构、两块牌子，继续与石河子市实行政企合一、合署办公。
1984年9月，自治区党委、人民政府决定，石河子市为自治区直辖市，与八师合组一个党委，称师市党委至今。
2012年12月24日，经中央编办批准，兵团将13 个农业师的名称由“新疆生产建设兵团农业建设农×师”更名为“新疆生产建设兵团第×师”。“新疆生产建设兵团农八师石河子市”更名为“新疆生产建设兵团第八师石河子市”。
区域位置
石河子（八师垦区、石河子市）地处天山北麓，准噶尔盆地南缘，北纬43°26′～ 45°20′，东经84°58′～ 86°24′范围内，师属农牧团场及厂矿分若干片块，分布在石河子、克拉玛依两市及沙湾、玛纳斯两县境内。
东北部在玛纳斯县境内与兰州湾乡及第六师新湖总场相接；南部由沙湾县山区直抵巴音郭楞蒙古自治州和静县界；西部在沙湾县西境与奎屯市相邻；西北部深入克拉玛依市境；北部濒古尔班通古特大沙漠。总面积6 007 平方千米，有耕地2 456 平方千米，余为荒地、沙丘、碱地、河滩。
石河子市位于北纬44°15′43″～44°19′13″ ，东 经 85°59′12″ ～ 86°08′13″之间，东以玛纳斯河床中心为界，与玛纳斯县为邻；北以石河子总场一、三分场的北界，东起夹河子水库西坝，西至总排干渠与蘑菇湖水库角相接处为界；西以石河子总场三分场、石河子农学院试验场和石河子镇的西界为界；南以总排干渠与两利渠交叉处，沿哈巴克沟，经 1 275.3 三角架到十户窑向东延伸至玛纳斯河床中心，即石河子镇南界为界；北、西、南三面与沙湾县环接。东西最大距离19 千米，南北最大距离36.7 千米，面积460 平方千米。
城区东距自治区首府乌鲁木齐市150 千米，西距边境重镇伊宁市549 千米。
行政区划
1950 年新疆军区二十二兵团二十六师进入石河子开垦，二十六师下辖七十六团、七十七团、七十八团及独立营。
1953 年3 月，二十六师改编为新疆军区农业建设第八师，下辖3 个团依次更名为农业建设二十二团、二十三团、二十四团。
1954年10月，新疆军区生产建设兵团成立，八师归其建制。
1954—1956 年，兵团直属机耕农场、兵团直属紫泥泉种羊场先后并入八师。
1955年2月，十师撤销， 三十团、劳改支队划归农八师。翌年，劳改支队并入三十团。
1956年开发安集海，1958年将驻垦安集海的二十二团扩编为安集海一、二、四、七场（后并编为两个农场）。
1958 年开发莫索湾，当年建成莫索湾一、二、三、四、五、六场和共青团农场（后并编为3个农场）。
20世纪50年代末至60年代初兵团及八师兴建、扩建一批厂矿企业，有八一棉纺织厂、八一制糖厂、八一造纸厂、八一毛纺织厂等。1966年八师垦区基本定型，直辖团级生产单位16个， 有安集海一场、安集海七场、二十三团农场、石河子总场、三十团农场、莫索湾二场、莫索湾五场、共青团农场、紫泥泉种羊场、八一棉纺织厂、八一织染厂、八一造纸厂、八一拖拉机修造厂、绿洲食品厂、南山煤矿、南山水泥厂等。
1969年7月，兵团农牧团场统一序号，安集海七场更名为一四一团，二十二团更名为一四二团，二十三团更名为一四三团，石河子总场划分为一四五团、一四六团，三十团更名为一四七团，莫索湾二场更名为一四八团，莫索湾五场更名为一四九团，共青团农场更名为一五○团，紫泥泉种羊场更名为一五一团。同年11月，一四三团三、六分场划出，成立一四四团。
1975年4月，新疆军区生产建设兵团撤销，八师随之撤销，所属单位全部划归石河子地区管辖。
6月15日，石河子地区成立，辖石河子市与沙湾、玛纳斯两县，原兵团在石河子的直属企业与事业单位，七师一二一团、一二二团、一三二团、一三三团、一三四团、一三五团，玛纳斯新湖总场及八师全部划归石河子地区管辖。
1981 年恢复新疆生产建设兵团，八师建制恢复，与石河子农工商联合企业为同一机构，合署办公，八师与石河子市合并为一个党委。下辖除原八师的单位外，还包括原属兵团和七师的一些单位。
2004年6月，师市党委对农牧团场实施重大改革，撤销一二一团、一三三团、一三四团、一四二团、一四三团5个团场建制，成立一二一中心团、一三三中心团、一三四中心团、一四二中心团、一四三中心团；一二二团进入一二一中心团、一三二团进入一三三中心团、一三五团进入一三四中心团、一四一团进入一四二中心团、一五一团进入一四三中心团。从建工师移交的红旗农场、石南农场分别并入一四四团、一四三中心团。
2006年11月，农牧团场改革基本完成，师市党委将原来18 个农牧团场调整为14 个，其中：4个中心团场（一二一团、一三三团、一三四团、一四三团），10 个一般团场（一三六团、一四一团、一四二团、一四四团、石总场、一四七团、一四八团、一四九团、一五○ 团、一五二团）；一二二团组合到一二一团，一三二团组合到一三三团，一三五团组合到一三四团，一五一团组合到一四三团。
石河子市辖老街、红山、向阳、新城、东城5 个街道办事处和北泉镇、石河子镇。
老街街道办事处辖区位于市区西北部；红山街道办事处辖区位于市区东南部；新城街道办事处辖区位于市区西南部；向阳街道办事处辖区位于市区中心地段；东城街道办事处位于石河子市经济技术开发区，辖区东起玛纳斯河中心线，西至东四路，南起北疆铁路，北至飞机场南侧。
北泉镇位于市北郊，面积195.2 平方千米，辖石河子总场场直和一、二、三分场，石河子大学试验场，石河子化工厂，石河子工程职业技术学院，农业技术开发研究中心等单位，镇政府与石河子总场镇企合一，合署办公。
石河子镇位于东、西、南市郊，辖9个自然村。镇政府驻市区17 号小区。
