戈尔诺-巴达赫尚自治州境内大部分地区属于帕米尔高原，中国古代称“葱岭”，是自汉武帝以来开辟的丝绸之路之必经之地。
1890年以前，此地居民臣服于满清政府，划归新疆省管辖。19世纪后期，英、俄在亚洲争夺势力范围，因此1890年沙皇俄国进驻并控制了包括此地在内的帕米尔高原北部地区。从清朝到中华民国，中国政府始终坚持对此地拥有主权，不承认沙俄和苏联的占领合法，但是却无力对此地实行有效控制。
戈尔诺-巴达赫尚自治州成立于1925年1月2日，苏联时代被划成戈尔诺—巴达赫尚自治区（Горно-Бадахшанская автономная область）。1929年，塔吉克苏维埃社会主义共和国成立后，该区成为共和国的一部分。1950年代，戈尔诺—巴达赫尚自治区的大量土著居民帕米尔人被迫迁往塔吉克西南部。1991年，塔吉克斯坦独立后，该区改名为“戈尔诺－巴达赫尚自治州”。1992年，塔吉克斯坦爆发内战时，自治州政府宣布独立。在内战期间，许多帕米尔人被其他族群杀害，该州也是反对派的大本营。后来自治州政府放弃了独立要求。
中华人民共和国和塔吉克斯坦共和国分别于1999年和2002年签署了《中塔国界协定》和《中塔国界补充协定》。 2000年7月，中塔吉三国又签署了《中塔吉关于三国国界交界点的协定》，为彻底解决中塔两国边界问题奠定了基础。2002年5月，塔吉克斯坦总统埃莫马利·拉赫蒙访问中国，同意把靠近帕米尔地区存在争议的28,000平方公里土地中的3.5%共大约1,000平方公里的领土交给中国，从而结束了边界争议。 中塔两国勘界完成后中塔边界变化示意图
戈尔诺-巴达赫尚自治州有7个区、1个市、42个村。州行政中心是霍罗格（Хорӯғ），也是该州最大城市，人口22,000（2002年统计）；第二大城市为末合（Мурғоб），人口约 4,000（2002年统计）。
戈尔诺-巴达赫尚自治州的七个区分别是：万奇县（Ванҷ / ونج）、达尔瓦玆县（Дарвоз / درواز）、伊斯卡希姆县（Ишкошим / اشکاشم）、穆尔加布县（ Мурғоб / مرغاب）、罗什特卡拉县（Роштқалъа / راشت قلعه）、鲁珊县（Рӯшон / روشان）、赛格南县（Шуғнон / شغنان）。
戈尔诺-巴达赫尚自治州位于塔吉克斯坦共和国东部。北部与吉尔吉斯斯坦接壤，西部和南部与阿富汗相邻，东部与中国毗连。戈尔诺-巴达赫尚自治州面积6.37万平方公里，占塔吉克斯坦领土的44.5%。