Segundo estudos realizados no sítio arqueológico Ferraz Egreja, os primeiros sinais de vida em terras que hoje pertencem ao município de Rondonópolis datam de pelo menos cinco mil anos atrás.
Desde o final do século XIX, a ocupação local é marcada por um contingente de índios Bororo, pelo efetivo do destacamento militar em Ponte de Pedra, de 1875 a 1890, e pelas comitivas de aventureiros que se arriscavam pela região em busca de ouro e de pedras preciosas. Por último, chegaram as expedições da Comissão Construtora das Linhas Telegráficas, entre 1907 e 1909, sob o comando do então primeiro tenente Cândido Rondon, que determinavam o traçado da linha telegráfica para interligar os estados do Mato Grosso e do Amazonas ao resto do país – fruto dessa investida, em 1922 é inaugurado o posto telegráfico, às margens do rio Poguba.
A partir de 1902, inicia-se a história de povoamento do Rio Vermelho, com a fixação de famílias procedentes de Goiás, Cuiabá e de outras regiões do estado. Em 1915 havia cerca de setenta famílias na localidade. Estas viviam com certa organização econômica, social e política e também tinham preocupação com as primeiras letras. Neste mesmo ano, Joaquim da Costa Marques, presidente de estado do Mato Grosso, promulga o Decreto Lei n.º 395, que estabelecia uma reserva de dois mil hectares para o patrimônio da povoação do rio Vermelho. Esse Decreto marca oficialmente a existência do povoado (a futura cidade de Rondonópolis), cuja data de fundação foi em 10 de agosto de 1915.

Distrito criado, com a denominação de Rondonópolis, pela Resolução Estadual n.º 814, de 08-10-1920, subordinado ao município de Cuiabá.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1933, o distrito de Rondonópolis figura no município de Cuiabá, assim permanecendo em divisões territoriais datadas de 31-XII-1936 e 31-XII-1937.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 208, de 26-10-1938, o distrito de Rondonópolis foi transferido do município de Cuiabá para constituir o novo município de Poxoréo.
No quadro fixado para vigorar no período de 1939 a 1943 o distrito de Rondonópolis figura no município de Poxoréo, assim permanecendo em divisão territorial datada de 1-VII-1950.
Elevado à categoria de município com a denominação de Rondonópolis, pela Lei Estadual n.º 666, de 10-12-1953, sendo desmembrado do município de Poxoréo. Sede no antigo distrito de Rondonópolis. Constituído de 2 distritos: Rondonópolis e Ponte de Pedra, ambos desmembrados do município de Poxoréo. Instalado em 01-01-1954.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1955 o município é constituído de 2 distritos: Rondonópolis e Ponte de Pedra.
Pela Lei Estadual n.º 1.119, de 17-11-1958, é criado o distrito de Petrovina e anexado ao município de Rondonópolis.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1960 o município é constituído de 3 distritos: Rondonópolis, Petrovina e Ponte de Pedra.
Pela Lei Estadual n.º 2.133, de 21-01-1964, é criado o distrito de Pedra Preta e anexado ao município de Rondonópolis.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1960 o município é constituído de 4 distritos: Rondonópolis, Petrovina, Pedra Preta e Ponte de Pedra.
Pela Lei Estadual n.º 2.130, de 21-01-1964, é criado o distrito de Anhumas e anexado ao município de Rondonópolis.
Pela Lei Estadual n.º 2.814, de 06-12-1967, retificado pela Lei Estadual n.º 3.753, de 16-05-1976, é alterada a denominação do distrito de Petrovina para Nova Galiléia.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1968, o município é constituído de 5 distritos: Rondonópolis, Anhumas, Nova Galiléia, Pedra Preta e Ponte de Pedra.
Pela Lei Estadual n.º 3.729, de 04-06-1976, é criado o distrito de Boa Vista e anexado ao município de Rondonópolis.
Pela Lei Estadual n.º 3.733, de 04-06-1976, é criado o distrito de São José do Povo e anexado ao município de Rondonópolis.
Pela Lei Estadual n.º 3.766, de 30-06-1976, é criado o distrito de Vila Operária e anexado ao município de Rondonópolis.
Pela Lei Estadual n.º 3.688, de 13-05-1976, são desmembrados do município de Rondonópolis os distritos de Pedra Preta e Ponte de Pedra, para constituírem o novo município de Pedra Preta.
Em divisão territorial datada de 1-I-1979 o município é constituído de 6 distritos: Rondonópolis, Anhumas, Boa Vista, Nova Galiléia, São José do Povo e Vila Operaria. Assim permanecendo em divisão territorial datada de 1988.
Pela Lei Estadual n.º 5.486, de 04-07-1989, é desmembrado do município de Rondonópolis o distrito de São José do Povo, elevado à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 1995 o município é constituído de 5 distritos: Rondonópolis, Anhumas, Boa Vista, Nova Galiléia, e Vila Operária. Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2014.