早在新石器时代人类就在这里生息繁衍。战国时，属古车师人活动范围。到了西汉，乌鲁木齐与周围地区居住着十几个部落的游牧民族，史称“十三国之地”。东汉时期，乌鲁木齐成为车师六国的一部分。贞观22年（公元648年），唐政府在距今乌鲁木齐以南10公里处设置轮台城，是当时丝绸之路新北道上唯一的收税城和管理城，也是乌鲁木齐第一城。唐代边塞诗人岑参曾留下“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”的著名诗句。十八世纪中叶，城市雏形开始形成。清乾隆年间，扩展后的城池被命名为“迪化”。光绪十年（1884年），新疆设置行省，以迪化为省会，遂取代伊犁成为臂控天山南北的全疆政治中心。新中国成立后，恢复乌鲁木齐市名。