新源县，其名源于地处巩乃斯河上游，意为新开垦的草原或原野，哈萨克语中称为巩乃斯，有“向阳”之意，据考证为突厥语，后演变为蒙语和哈萨克语。县区历史可追溯至两汉时期，乌孙国在此地，隋唐时期归属西突厥，后改称后汉那国。宋代属于乌孙逊，辽至元朝时期隶属于阿力麻里行省，明朝时期为卫拉特的一部分，清朝时设为厄鲁特营游牧地。
1888年，设立宁远县，后改为伊宁县，1930年巩留设县治，新源县成为巩留县东部牧区。1939年，恰克满设治局成立，1942年更名为新源设治局，1946年正式设立新源县。中华人民共和国成立后，新源县于1950年5月成立了人民政府，初期分为3个区和22个乡，隶属于伊犁专员公署，后历经行政区划调整，直至1984年恢复伊犁地区，新源县成为其下属的8县之一，乡、镇、村建制也随之调整。
1994年，行政区划再次变更，撤销部分乡设立镇，新源县辖5镇5乡和6个国营农牧场。2000年人口普查时，新源县具体包括新源镇、则克台镇、阿热勒托别镇、那拉提镇、塔勒德镇等，以及多个乡和虚拟乡，人口总计约148,568人。
新源县位于新疆维吾尔自治区西北部，天山北麓，伊犁河谷东端，巩乃斯河河谷地带。东起艾肯达坂，南与巩留县、和静县为邻，东北与尼勒克县、沙湾县、和静县为界。县城新源镇距乌鲁木齐市公路里程西线900千米，东线500千米。有哈、汉、维、回等28个民族。三面环山，西部敞开，构成状如桃叶，东西长，南北窄，东高西低，分山区、丘陵、河谷平原区三个地形区。主要河流有巩乃斯、特克斯河、恰合普河、大吉尔格郎河等。属北温带大陆性半干旱气候，四季明显，冬暖夏凉，年均气温8.1摄氏度，年均降水480毫米。