Kabupaten Kulon Progo terbentuk pada tanggal 15 Oktober 1951. Sebelumnya, wilayah Kulon Progo terbagi atas dua kabupaten yaitu Kabupaten Kulon Progo yang merupakan wilayah Kasultanan Ngayogyakarta Hadiningrat dan Kabupaten Adikarta yang merupakan wilayah Kadipaten Pakualaman.
Dalam sejarahnya, wilayah Kasultanan Ngayogyakarta Hadiningrat, sebelum perang Diponegoro (tahun 1825-1830) di daerah Nagaragung yang termasuk di dalamnya wilayah Kulon Progo, belum ada pejabat pemerintahan yang menjabat di daerah sebagai penguasa. Pada waktu itu roda pemerintahan dijalankan oleh pepatih dalem yang berkedudukan di Ngayogyakarta Hadiningrat.
Setelah Perang Diponegoro 1825-1830 di wilayah Kulon Progo yang masuk wilayah Kasultanan terbentuk empat kabupaten mini yang dipimpin oleh para Tumenggung, yaitu : Kabupaten Pengasih (1831), Kabupaten Sentolo (1831), Kabupaten Nanggulan (1851) dan Kabupaten Kalibawang (1955).
Menurut buku ’Projo Kejawen’ pada tahun 1912 terjadi penggabungan 4 (empat) kabupaten tersebut menjadi Kabupaten Kulon Progo dengan ibukota di Pengasih, sebagai Bupati pertama dijabat dijabat oleh Raden Tumenggung Poerbowinoto.
Dalam perjalanannya, sejak 16 Februari 1927 Kabupaten Kulon Progo dibagi atas dua Kawedanan dengan delapan Kapanewon, sedangkan ibukotanya dipindahkan ke Sentolo. Dua Kawedanan tersebut adalah (1) Kawedanan Pengasih yang meliputi kepanewon Lendah, Sentolo, Pengasih dan Kokap/Sermo, dan (2) Kawedanan Nanggulan meliputi kapanewon Watumurah/ Girimulyo, Kalibawang dan Samigaluh.
Pejabat bupati di Kabupaten Kulon Progo, dari tahun 1912-1951 adalah sebagai berikut : RT. Poerbowinoto, KRT. Notoprajarto, KRT. Harjodiningrat, KRT. Djoyodiningrat, KRT. Pringgodiningrat, KRT. Setjodiningrat dan KRT. Poerwoningrat.
Selain Kabupaten Kulon Progo yang merupakan wilayah Kasultanan Ngayogyakarta Hadiningrat, juga terdapat Kabupaten Adikarta yang merupakan wilayah Kadipaten Pakualaman. Sebagaimana tercatat dalam sejarah, di daerah selatan Kulon Progo ada suatu wilayah yang masuk Keprajan Notokusumo diangkat menjadi KGPA Ario Paku Alam I dan mendapat palungguh di sebelah barat Sungai Progo sepanjang pantai selatan yang dikenal dengan nama Pasir Urut Sewu. Oleh karena tanah pelungguh itu letaknya berpencaran, maka sentono ndalem Paku Alam yang bernama Kyai Kawirejo I menasehatkan agar tanah pelungguh tersebut disatukan letaknya. Dengan disatukannya pelungguh tersebut, maka menjadi satu daerah kesatuan yang setingkat kabupaten. Daerah ini kemudian diberi nama Kabupaten Karang Kemuning dengan ibukota Brosot.
Sebagai Bupati yang pertama adalah Tumenggung Sosrodigdoyo. Bupati kedua, R. Rio Wasadirdjo, mendapat perintah dari KGPAA Paku Alam V agar mengusahakan pengeringan Rawa di Karang Kemuning. Rawa-rawa yang dikeringkan itu kemudian dijadikan tanah persawahan yang Adi (Linuwih) dan Karta (Subur) atau daerah yang sangat subur. Oleh karena itu, maka Sri Paduka Paku Alam V lalu berkenan menggantikan nama Karang Kemuning menjadi Adikarta pada tahun 1877 yang beribukota di Bendungan. Kemudian pada tahun 1903 i b u k o t a n y a dipindahkan ke Wates. Kabupaten Adikarta terdiri dua kawedanan (distrik) yaitu Kawedanan Sogan dan Kawedanan Galur. Kawedanan Sogan meliputi kapanewon (onder distrik) Wates dan Temon, sedangkan Kawedanan Galur meliputi kapanewon Brosot dan Panjatan.
Bupati di Kabupaten Adikarta sampai dengan tahun 1951 berturut-turut, adalah Tumenggung Sosrodigdoyo, R. Rio Wasadirdjo, R.T. Surotani, R.M.T. Djayengirawan, R.M.T. Notosubroto, K.R.M.T. Suryaningrat, Mr. K.R.T. Brotodiningrat dan K.R.T. Suryaningrat (Sungkono).

Peristiwa penggabungan Kabupaten Kulon Progo dengan Kabupaten Adikarta, diawali ketika pada 5 September 1945 Sri Sultan Hamengku Buwono IX dan Sri Pakualam VIII mengeluarkan amanat yang menyatakan bahwa daerah beliau yaitu Kasultanan dan Pakualaman adalah daerah yang bersifat kerajaan dan daerah istimewa dari Negara Republik Indonesia. Pada tahun 1951, Sri Sultan Hamengku Buwono IX dan Sri Pakualam VIII memikirkan perlunya penggabungan antara wilayah Kasultanan yaitu Kabupaten Kulon Progo dengan wilayah Pakualaman yaitu Kabupaten Adikarta. Atas dasar kesepakatan dari Sri Sultan Hamengku Buwono IX dan Sri Pakualam VIII, maka oleh pemerintah pusat dikeluarkan UU No. 18 tahun 1951 yang ditetapkan tanggal 12 Oktober 1951 dan diundangkan tanggal 15 Oktober 1951. Undang-undang ini mengatur tentang perubahan UU No. 15 tahun 1950 untuk penggabungan Daerah Kabupaten Kulon Progo dan Kabupaten Adikarta dalam lingkungan DIY menjadi satu kabupaten dengan nama Kulon Progo yang selanjutnya berhak mengatur dan mengurus rumah-tangganya sendiri. Undang-undang tersebut mulai berlaku mulai tanggal 15 Oktober 1951. Secara yuridis formal Hari Jadi Kabupaten Kulon Progo adalah 15 Oktober 1951, yaitu saat diundangkannya UU No. 18 tahun 1951 oleh Menteri Kehakiman Republik Indonesia.
Bupati dan Wakil Bupati di Kabupaten Kulon Progo sejak tahun 1951 berturut-turut : KRT. Soerjoningrat (1951-1959), R. Projo Soeparno (1959 –1962), KRT. Kertodiningrat (1963 – 1969),R. Soetedjo (1969 – 1975), R. Soeparno (1975 – 1980), Drs. KRT. Wijoyo Hadiningrat (1981 – 1986) dan (1986 – 1991), Drs. H. Soeratidjo (1991 – 1996) dan (1996 – 2001), H. Toyo Santoso Dipo, B.Sc – H. Anwar Hamid, S.Sos (2001-2006), H. Toyo Santoso Dipo, B.Sc – Drs. H. Mulyono (2006-2011), dr. H. Hasto Wardoyo, Sp. OG (K). – Drs. H. Sutedjo (2011-2016), Ir. Budi Antono, M.Si. (2016-2017), dr. H. Hasto Wardoyo, Sp. OG (K). – Drs. H. Sutedjo (2017-2019) , Drs. H. Sutedjo (2019-2020), Drs. H. Sutedjo – Fajar Gegana (2020-2022), Drs. Tri Saktiyana, Msi (Pj Bupati 2022 – 2023), Ni Made Dwipanti Indrayanti, S.T., M.T (Pj. Bupati 2023 - 2024), Ir. Srie Nurkyatsiwi, MMA (Pj. Bupati 2024 - 2025), Dr. H. R Agung Setyawan S.T., M.Sc., (Bupati), H. Ambar Purwoko, S.M., (Wakil Bupati) 2025-sekarang.