Ķīniešu Haņu dinastijas laikā tagadējās Urumči vietā atradās Zīda ceļa apmetne. 13. gadsimtā to pakļāva Mongoļu impērija, 17. gadsimtā Džungārijas haniste, kuru 1755. gadā sagrāva mandžūru Cjinu dinastijas karaspēks.
1763. gadā ķīnieši šo pilsētu nosauca par Dihua (ķīniešu: 迪化), bet 1854. gadā uiguru valodas vārdā par Urumči (ئۈرۈمچی), kas tulkojumā no senās mongoļu valodas nozīmē "skaistas ganības". 1884. gadā tā kļuva par reģinālo administratīvo centru.
1953. gadā ĶTR Dihua īpašo reģionu pārdēvēja par Urumči īpašo reģionu, kuru likvidēja 1958. gadā.