塔里木大学的历史可以追溯到1960年，当时的国家农垦部部长王震同志提议将农业大学改为农垦大学，并亲笔题写了校名“塔里木农垦大学”。随后，经过兵团党委和自治区党委的多次更名和批复，学校逐渐发展为一所综合性大学，分设中专部和大专部。
1962年，塔里木农垦大学划归兵团领导，并升格为旅级，由农一师代管。1966年，学校因文化大革命受到影响，成立文革领导小组。1975年，阿克苏地委决定在原校址成立南疆农学院塔里木教学点，开始招收工农兵学员。1976年，学校恢复塔里木农垦大学，并在1978年恢复高考后，正式招收统招大学生。
1978年以后，塔里木农垦大学经历多次机构调整和领导班子更换，学校规模不断扩大，专业设置逐渐丰富，从农学、蚕桑扩展到多个本科和专科专业，并逐步发展为今天的10个学院。1999年起，学校实行中央与地方共建，经费由中央财政支持，标志着学校管理体制的进一步完善。
塔里木大学创建于1958年，原名塔里木农垦大学，是教育部批准的首批具有学士学位授予权的本科院校，现已具有硕士学位授予权，2004年5月经国家教育部门批准，更名为塔里木大学。