南木林縣在吐蕃時期被稱為“扎西孜”（見史書《湯東杰布》），薩迦王朝時期，稱為“香巴”，即后藏6個萬戶司之一。
清朝初期到1959年，西藏民主改革以前，南木林縣分屬西藏噶廈政府的南木林宗、鄔郁宗、拉布宗、甲措宗和班禪堪布會議廳的扎西孜、布爾多、德慶熱布杰、央、魯東、孔讓、多吉林7個溪卡管轄。
1960年1月，設(shè)立南木林縣，隸屬日喀則專區(qū)。
2014年6月，撤銷日喀則地區(qū)，設(shè)立地級日喀則市，南木林縣隸屬日喀則市。