西汉元封二年（前109年），属律高县。

南宋宝祐元年（1253年），属广西路。

元、明时，出现十八寨。

明嘉靖元年（1522年），置十八寨守御千户所。

清顺治十五年（1658年），改设部、推之官，沿用明制直属云南省军事指挥机构。

清康熙七年（1668年），撤守御所，置伍官之制，属弥勒。

民国二十二年（1933年），设区公所，虹溪属二区。

民国三十年（1941年），二区改为设虹溪、复兴（巡检司）两镇。

民国三十八年（1949年）2月27日，解放虹溪；同年3月1日，成立解放委员会；同年8月2日，撤销；同年8月10日，成立弥勒县第二区。

1958年10月，成立虹溪公社。

1962年10月，恢复虹溪区建制。

1963年10月，虹溪、五山合并为虹溪公社。

1984年4月，改虹溪公社为虹溪区。

1987年，由虹溪区改为虹溪镇。