县境永康、天星等处出土的新石器时代石刀、石斧、石锛等文物说明，距今四五千年前就有人类在这块土地上繁衍生息。1964年在县城北25公里处发现岔河东汉岩墓群，出土文物有青铜器、铁器、陶器、古货币等近千件，证明大关是中华古代文明的组成部分。

县地归属，夏、商属粱州之域，周为窦地甸。公元前221年秦始皇统一中国后，大关为秦蜀郡辖地;西汉建元六年(公元前135年)，县境属犍为都朱提县地;元封二年(公元 109)，属犍为南部朱提县地;东汉永初元年(107)，属犍为蜀国朱提地;蜀汉建安九年(214)，在原犍为属国的基础上，设置朱提郡;建兴三年(225)，“蜀汉朱提郡领朱提、汉阳、堂琅、南昌、南广五县，治朱提”，朱提县辖今昭通、鲁甸、彝良、大关、永善等地。西晋泰始六年(270)，县境属益州朱提郡朱提县地，太安二年(303)，属宁州朱提郡朱提县地;东晋元帝建武元年(317)，属宁州朱提郡辖地直至南梁;梁太清二年(548)，南梁王朝终止派遣宁州刺史，宁州地区为爨氏“窃据”，县境荒废。北周孝闵帝元年(557)，益州刺史兼理宁州军事后，将宁州改为“南宁州”，此时，大关属南宁州朱提郡地。隋开皇四年(584)，大关属南宁州总管府恭州辖地。唐武德元年(618)置协州，领东安、西安、湖津3县，西安县治所在今大关县青龙乡双河场老街;湖津县治所在今大关县天星乡火烧寨。这是今县境置县的开始。后从协州分置靖州统靖川、分协两县，城址分别在今县境悦乐坝和翠华老城。唐南诏时，今县境为东爨阿旁部，属拓东节度管辖。宋大理时，县境属乌蒙部地。元世祖至元十五年(1278)五月乌蒙路隶云南行省，乌蒙路(今昭通)辖归化州(今大关县)、土僚长官司(今盐津县)，此时，县境属云南行省乌蒙路归化州。不久乌蒙路改为乌蒙军民总管府，后又改为乌蒙军民宣抚司，至元二十四年升为乌撒、乌蒙宣慰司，领有乌蒙撒路、乌蒙路、东川路、芒布路等地，今大关县地归属未变。顺帝至元元年(1335)九月，诏以乌撒乌蒙之地隶四川行省，县境随属四川行省乌蒙路辖地。明洪武九年(1376)六月，大关属四川布政司，今大关县地属云南布政司乌蒙府辖地。洪武十六年(1383)正月乌蒙三府隶四川布政使司，县境又属四川乌蒙府辖地。

清雍正五年(1727)诏乌蒙、镇雄二府归滇辖，县境归属云南省乌蒙府辖地。雍正六年置大关厅，设通判驻其地，这是县境正式称 “大关”之始。“大关”得名凡有四说，一说以今县城南之栅子门灵官岩山高菁深，负山面水，峭壁千仞，地势险要，是滇川通道军事要冲，一大关锁而名;二说以境内地形有险可守，关隘重叠，故名;三说以“五尺道”上石门关得名;四说以境内大小关口的总称命名。以上四说各异，但均以全县地势险要、关口众多、官寨重叠、关隘险峻为来源，故“大关”以地名得名无疑。

中华民国2年(1913)改称大关。初属滇中道，后废道，直属于省。民国6年将县境黎山以北划出1 4乡新设盐津县。民国32年大关县改属昭通行政督察专员公署管辖。

中华人民共和国成立后，大关于 1950年4月解放，属云南省昭通专区管辖。 1958年10月4日盐津、大关并县，称大关县，隶属不变。1961年4月28日，大关、盐津分县，各复原名，大关隶属不变。