Huyện Mường Lát được thành lập vào ngày 18 tháng 11 năm 1996 trên cơ sở tách 6 xã: Trung Lý, Tam Chung, Pù Nhi, Tén Tằn, Quang Chiểu, Mường Chanh thuộc huyện Quan Hóa.

Ngày 5 tháng 8 năm 1999, thành lập xã Mường Lý trên cơ sở 12.009 ha diện tích tự nhiên và 3.874 nhân khẩu của xã Trung Lý.

Ngày 6 tháng 11 năm 2003, thành lập thị trấn Mường Lát, thị trấn huyện lỵ huyện Mường Lát trên cơ sở 850 ha diện tích tự nhiên và 2.850 nhân khẩu của xã Tam Chung.

Ngày 23 tháng 12 năm 2008, thành lập xã Nhi Sơn trên cơ sở điều chỉnh 3.684,61 ha diện tích tự nhiên và 2.029 nhân khẩu của xã Pù Nhi.

Ngày 16 tháng 10 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội thông qua Nghị quyết số 786/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Thanh Hóa. Theo đó, sáp nhập xã Tén Tằn vào thị trấn Mường Lát.[2]