2025年，新源縣轄9鎮2鄉、19個居民委員會、74個村民委員會。2019年，4個國營農牧場政企分開成立４個農場社區由原場部所在鄉鎮管轄。轄區內有駐縣單位新疆生產建設兵團第四師七十一團、七十二團，新疆生產建設兵團第四師伊力特實業股份有限公司，鞏乃斯種羊場有限公司，新源監獄，伊犁鋼鐵有限責任公司，首鋼伊犁鋼鐵有限公司，新疆天山西部林業局新源國有林管理局，武警某部隊、解放軍某部隊，伊犁公路總段則克臺公路段、那拉提公路段和鞏乃斯公路段等。

新源縣先秦為塞人地，自兩漢至晉屬烏孫國土，旋為悅般國，隋唐間依附西突厥(并改國號為石漢那國)，宋時屬東喀喇汗王朝，從遼至元為阿里麻里省轄，明朝隸衛拉特，均為游牧之地。清王朝一統新疆后，鞏乃斯劃歸厄魯特營游牧場。光緒八年(1882年)，哈薩克族人經清政府準允，建入鞏乃斯牧居，翌年設千戶長制度。光緒十四年(1888年）設寧遠縣時，為寧遠之一一部。民國19年(1930年)，鞏留置縣，鞏乃斯為其東部牧區。隨著人口的增加、農牧業的發展，鞏乃斯于民國28年(1939年)從鞏留縣劃出，設恰克滿設治局，民國31年(1942年)更名為新源設治局。民國35年(1946年)實行縣治(《辭海》中寫為1945年)，即新源縣。

1950年5月，新源縣人民政府成立，設3個區22個鄉。1953年再設5個區21個鄉。1956年，將尼勒克縣第四區(則克臺)劃歸新源縣，為新源縣第六區。1958年公社化時，撤銷區、鄉建制，成立人民公社、大隊，同時在公社化前后創建了一批地方國營(公私合營)農牧場(1980年全部轉為國有農牧場)。1980年，全縣轄8個公社6個農牧場。1984年體制改革，撤銷人民公社、大隊建制，建立鄉(鎮)、村(隊)政體，并新設2鎮2鄉，全縣共8鄉2鎮6個農牧場。

1994年，撤銷阿熱勒托別鄉、塔勒德鄉和那拉提鄉，設立阿熱勒托別鎮、塔勒德鎮和那拉提鎮，全縣轄5鎮5鄉6個農牧場。

2000年，國有農牧場體制改革，撤場并入鄉鎮，并在高效牧場的基礎上建立肖爾布拉克鎮。2012年，撤銷喀拉布拉鄉建喀拉布拉鎮。2003年，國營農牧場改革分別列入鄉鎮管理，2012年國營農牧場單獨設立黨委、管理委員會自主管理。2025年，新源縣轄9鎮2鄉、19個居民委員會、74個村民委員會。