Huyện Bảo Yên được thành lập vào ngày 16 tháng 12 năm 1964 trên cơ sở tách 3 xã: Bảo Hà, Kim Sơn, Cam Cọn thuộc huyện Văn Bàn và 14 xã: Cộng Hoà, Quyết Tiến, Quang Vinh, Minh Tân, Hạnh Phúc, Long Khánh, Hoà Bình, Vĩnh Yên, Nghĩa Đô, Tân Tiến, Dân Chủ, Lương Sơn, Việt Tiến, Long Phúc thuộc huyện Lục Yên.[3]

Ngày 11 tháng 1 năm 1986, thành lập thị trấn Phố Ràng, thị trấn huyện lỵ huyện Bảo Yên trên cơ sở 1.092 ha diện tích tự nhiên của xã Phố Ràng và 783 ha diện tích tự nhiên của xã Xuân Thượng; đổi tên phần còn lại của xã Phố Ràng thành xã Yên Sơn.[4]

Ngày 1 tháng 3 năm 2020, sáp nhập xã Long Phúc và xã Long Khánh thành xã Phúc Khánh.[5]

Huyện Bảo Yên có 1 thị trấn và 16 xã như hiện nay.