Năm 1877, cụ Nguyễn Thông, một sỹ phu yêu nước đã mở cuộc khảo sát từ vùng rừng núi Tánh Linh đặt kế hoạch dinh điền khai khẩn vùng núi này dự định lập dân cư, phát triển kinh tế thương mại. Trước phong trào Cần Vương, năm 1885 đã có Phan Trung “Bình tây phó Nguyên Soái” cùng Lê Quang Quyền đưa nghĩa quân đến vùng Giao Loan (Hàm Tân – Suối Kiết) và Đồng Kho xây dựng căn cứ, khai khẩn ruộng nương, rèn đúc khí giới, luyện quân đánh Pháp xâm lược.
Cụ Phù Tỏa, một lãnh tụ người dân tộc địa phương đã lãnh đạo các dân tộc Tánh Linh khởi nghĩa chống Pháp và đấu tranh quyết liệt với bọn phong kiến đương quyền từ năm 1890, phong trào duy trì một thời gian mới bị dập tắt.
Năm 1924, nhân dân Tánh Linh có tham gia phong trào “Mụ Cọ” (bà trắng) một phụ nữ dân tộc Kờ Ho tên là Kời Hoi ở xã Đinh Lạc, huyện Di Linh, bà đã lãnh đạo nhân dân quanh vùng chống Pháp một thời gian, nhân dân Tánh Linh cũng đã đóng góp nhiều xu đồng để rèn đúc vũ khí. Tánh Linh còn biết và ngưỡng mộ một nhà cách mạng dân tộc Mạ tên Châu Ro bị Pháp bắt giam ở nhà tù La Bảo, người mà đồng chí Tố Hữu đã làm bài thơ Châu Ro đăng trong tập thơ “Từ ấy”.
Khi thực dân Pháp làm đường sắt xuyên Việt Bắc Nam (cuối thế kỷ 19) chạy qua đất Tánh Linh từ ga Suối Kiết đến ga Gia Huynh và mở mang đường bộ ở Tánh Linh để khai thác gỗ thì những người đi phụ làm đường và công nhân khai thác gỗ tiếp tục đi đến các ga Sông Phan, Sông Dinh, Suối Kiết, Gia Huynh nhưng cũng không nhiều.
Lúc Ngô Đình Diệm là tuần vũ Bình Thuận có quyết định thành lập xã Lạc Tánh gồm ba thôn, thôn Lạc Hóa người Kinh và thôn Lạc Hưng gồm hai xóm người Chăm: Chăm Lớn, Chăm Nhỏ. Lạc Tánh là huyện lỵ Tánh Linh từ đó. Xung quanh huyện ở phía đông bắc là người Kờ Ho, người Rai ở đông và đông nam Huyện, người Châu Ro ở nam và tây nam Huyện (Bà Giêng – Bà Tá), ở tây và tây bắc có người Rai và Kờ Ho xen kẽ. Huyện Tánh Linh lúc ấy gồm bảy tổng: Bà Tá, Trại Sách, Đăng Gia, Khăm Lo, Măng Tố, La Dạ và La Ngâu. Dưới tổng có làng. Tri huyện Tánh Linh đầu tiên là người Chăm tên Mã Ôn. Tổng có chánh, phó tổng, làng có lý trưởng, phó lý.
Năm 1945, sau Cách mạng tháng Tám, chính quyền cách mạng bỏ tổng, nhập một số làng thành xã, Lạc Tánh cũng là huyện lỵ.
Năm 1950, Pháp lập Quân khu Tây Nguyên, gọi Tây Nguyên là Hoàng Triều Cương thổ, sát lập huyện Tánh Linh vào Hoàng Triều Cương thổ, Bảo đại đã xây nhà trên núi Con Sò, người ta thường gọi là núi Bảo Đại (tây thị trấn Võ Đắc trước đây) và có nhà câu cá trên bờ sông La Ngà ở bến đò Đakai.
Năm 1954, một số đồng bào miền bắc có người Nùng di cư vào đây, thời ngụy quyền miền Nam dồn dân lập ấp chiến lược, khu dinh điền thì hàng vạn dân Quảng Nam, Quảng Ngãi bị dồn trong các năm 1957, 1959, 1965 vào lập các dinh điền Huy Khiêm, Tề Lễ, Bắc Ruộng, Nghị Đức, Mêpu, Sùng Nhơn, Gỉa An, Võ Xu. Việc dồn quân rất quy mô, quyết liệt, liên tục đến các năm 1969, 1972 vẫn còn. Một số đồng bào Bình Trị Thiên cũng đến Tánh Linh.
Sau ngày đất nước thống nhất, Nhà nước ta có chủ trương lập các vùng kinh tế mới, khẩn hoang, phát triển sản xuất thì người thập phương đổ đến đây ngày một nhiều. Đến nay Tánh Linh có nhiều thành phần người dân tộc thiểu số, cả người Khơ Me, có đủ giọng nói của người Kinh khắp các tỉnh thành Bắc Trung Nam cùng hội tụ sinh cơ lập nghiệp. Do đó dân cư ở đây có đặc điểm nổi bật là nơi tập trung khá đông dân tộc thiểu số và đồng bào Kinh khắp miền đất nước cùng quần tụ đông đảo thành một cộng đồng các dân tộc, nhiều phong tục tập quán khác nhau nhưng cùng đoàn kết gắn bó xây dựng quê hương.
Thời gian Nguyễn Thông đi khảo sát Tánh Linh thì địa giới huyện trải rộng đến thượng nguồn sông Đạ Đờn và thượng nguồn sông La Ngà. Trong bài biểu về việc dinh điền (Dinh điền biểu văn) của Dinh điền sứ Bình Thuận Nguyễn Thông và Tuần vũ Thuận Khánh Trương Gia Hội gửi vua Tự Đức năm 1877 trình bày việc đi khảo sát Tánh Linh và các vùng thượng du thì Tánh Linh thời ấy bao gồm các sách người Thượng từ Phú Khê, Đàn Linh Khê, Việt Sách, núi Lão Nhân, Lão Lâm, La Ngư, Kỳ Tôn, thôn mới Tánh Linh, Xương Thành, Linh Quốc, Lạc Dã, Lạc Hải, Giả An – Trà Cụ, Ngoại Bác, Nội Bác, Chu Lư, Bác Dã, Cồn Hiên, Đại Đồng, La Nha, núi Đông Sơn, Võ Xu, Võ Mang, Gia Phu, Trà Tân, Phu Điền, Võ Đạt, núi Bà Lãnh, My Phu, Bắc Ruộng, Bắc Núi, sông Đạ Đờn.
Dinh điền biểu văn xác định “một tấc đất của quốc gia là tất vàng. Bờ cỏi La Ngư khá rộng, ruộng đất màu mỡ, địa lợi ở đó nhân tình hướng theo, đến nay quan dân đều muốn ở lại khẩn hoang, cơ hội một khi bỏ mất thì thật đáng tiếc… Ở vùng Bác Dã, Lạc Dã, La Ngư ruộng đất cao thấp đều nhau. Chu Lư trở xuống có nhiều nước, lại có suối khe đầm hồ, năm hạn có thể giúp cho việc tưới tắm, cá tôm đầy rẫy không khác gì đất Nam Bộ… Từ sách người Thượng đến My Phu, Cồn Hiên, sông Đạ Đờn đều đi trên đất bằng phẳng, địa thế rộng rãi quang đãng, có thể mở mang việc đồn khẩn được. Vùng La Ngư, Bác Dã địa thế bằng, ruộng đất màu mỡ có thể xây cất nha sở, dồn sức đồn khẩn, nếu được chuẩn y thì từ Trà Nông phía trên La Ngư sẽ đặt một thị trường trao đổi, tiện việc buôn bán. Biển Lạc vốn là một chấm lớn, mùa hạ, mùa thu mưa nhiều, các khe suối từ thượng nguồn đổ xuống, thế nước tràn trề, cá tôm đầy rẫy. Đầu xuân nước cạn, dân cư chọn cá tươi mà nấu, đến tháng tư mưa xuống mới thôi, thật là một kho vô tận nuôi sống dân địa phương… Từ thôn Tánh Linh đến Hàm Tân gần cửa sông Lagi, xe đi bốn đêm, nguyên có đường xe cũ của người Kinh người Thượng, nay nhân con đường đó mà tu sửa thì phí tổn ít mà công suất gấp bội…” (kỷ yếu Hội thảo Khoa học Nguyễn Thông)
Trong Dinh điền biểu văn có nhiều địa danh, khu vực sau này được biết là thuộc huyện Tánh Linh bây giờ, do chưa có đủ tài liệu về địa chỉ của từng vùng nên chưa thể xác định thật chính xác. Nhưng cũng rõ Bắc Ruộng, Bắc Núi, My Phu (Mêpu), Giả An Trà Cụ (Gia An), Lạc Hải (Biển Lạc), núi Kỳ Tôn (núi Cà Toong), Tánh Linh, núi Lão Nhân (Núi Ông), núi Bà lãnh (núi Bà), Trà Tân, Võ Xu, Võ Đạt (Võ Đắc), sông Đạ Đờn (sông Cái), la Ngư (sông La Ngà đoạn trên), La Nha (sông La Ngà đoạn dưới), v.v… Do sự phản kháng và sức ép của thực dân Pháp, vua Tự Đức và triều đình không chuẩn y kế hoạch dinh điền quy mô và rất quan trọng này.
Đến Cách mạng tháng Tám năm 1945, Tánh Linh vẫn là một huyện lớn, đông giáp Hàm Thuận, tây giáp Xuân Lộc – Đồng Nai, bắc giáp Đồng Nai Thượng, nam giáp Hàm Tân, gồm các xã với các tên mới Thanh Hòa, Mỹ Hòa, Bình Hòa, Nhơn Hòa, Đại Hòa, Hiệp Hòa, Chí Hòa.
Trong chống Mỹ năm 1957 ngụy quyền chia Tánh Linh thành hai huyện: Tánh Linh, Hoài Đức lấy sông La Ngà làm ranh giới.
Hoài Đức ở mảng bắc sông gồm La Dạ, La Ngâu, Măng Tố, Bắc Ruộng, Bắc Núi, Sùng Nhơn, có thêm Võ Đắc, Đakai, Tố La, Cà Dòn. Tánh Linh ở mảng Nam sông gồm Đồng Kho, Đồng Me, Tà Pao, Lạc Tánh, Võ Xu, Trà Tân, Gia Huynh, Suối Kiết, Bà Tá, Bà Giêng.
Về ta, cho đến năm 1960 vẫn giữ nguyên một huyện Tánh Linh. Năm 1962, Tỉnh ủy Bình Thuận cũng tách Tánh Linh ra làm 2 huyện Tánh Linh và Hoài Đức.
Sau ngày Thống nhất Tổ quốc, Tánh Linh sát nhập vào huyện Đức Linh (Ngày 30/6/1975, Khu VI quyết định sát nhập 3 mảng Nam Thành, Hoài Đức, Nam Thắng (Tánh Linh) thành huyện Đức Linh).
Thực hiện Quyết định số 204 ngày 30/12/1982 của Hội đồng Bộ trưởng, huyện Đức Linh chia thành hai huyện; ngày 01/5/1983 tỉnh Thuận Hải chính thức chia tách huyện Đức Linh thành 2 huyện: Đức Linh và Tánh Linh.
Huyện Tánh Linh sau khi tái lập (01/5/1983), phía Bắc giáp với huyện Di Linh (Lâm Đồng), phía Nam giáp huyện Hàm Tân, phía Đông giáp với huyện Hàm Thuận Bắc, Hàm Thuận Nam và phía Tây giáp với huyện Đức Linh, Tánh Linh có diện tích 1.173km2, trong đó rừng núi chiếm 2/3 diện tích toàn huyện. Dân số toàn huyện khi tái lập hơn 44.000 người. Đến năm 1984, huyện nhận thêm hơn 10.000 người từ tỉnh Bình Trị Thiên cũ đến sinh sống. Toàn huyện có 11 dân tộc, gồm Kinh, Nùng, Gia –rai, Ba –na, Tày, Thái, Hoa, Khơ – me, Mường, Dao, Ngãi và Ê – đê. Toàn huyện có 11 xã, gồm Đức Phú, Nghị Đức, Đức Tân, Bắc Ruộng, Măng Tố, Huy Khiêm, La Ngâu, Lạc Tánh, Gia An, Gia Huynh, Suối Kiết và Lạc Tánh là trung tâm của huyện. Năm 1989, theo quyết định của tỉnh thành lập thêm 3 xã mới, Đồng Kho, Đức Thuận, Đức Bình và năm 1999 xã Lạc Tánh được nâng lên thành thị trấn Lạc Tánh.
Đến năm 2000, huyện Tánh Linh có 13 xã và 01 thị trấn. Đến năm 2020, thực hiện Đề án xã Măng Tố và xã Đức Tân nhập lại và thành lập xã mới, với tên gọi xã Măng Tố. Huyện Tánh Linh có 12 xã và thị trấn Lạc Tánh.
Tính từ ngày 01/5/1983 đến 01/5/2023, huyện Tánh Linh đã trãi qua 40 năm tái lập huyện. Tuy là một huyện miền núi nằm ở phía Nam tỉnh Bình Thuận, nhưng có thể khẳng định rằng, bộ mặt Tánh Linh đã có bước phát triển vược bậc sau 40 năm tái lập huyện. Đảng bộ và Nhân dân huyện Tánh Linh có truyền thống đoàn kết, cần cù, sáng tạo trong lao động, có niềm tin tuyệt đối vào sự lãnh đạo của Đảng. Là huyện có tiềm năng về đất đai, lao động, giao thông thuận lợi phát triển kinh tế-văn hóa-xã hội. Những thành tựu bước đầu đạt được trong sự nghiệp đổi mới kinh tế của huyện có bước tăng trưởng khá, cơ cấu kinh tế được chuyển dịch đúng hướng; một số doanh nghiệp đóng trên địa bàn tạo điều kiện giải quyết việc làm cho một bộ phận dân cư địa phương. Tình hình chính trị, xã hội ổn định, an ninh quốc phòng được giữ vững. Đây là những tiền đề quan trọng để Đảng bộ và Nhân dân tiếp tục thực hiện công cuộc đổi mới.
Trải qua 40 năm xây dựng, phát triển và hội nhập, huyện Tánh Linh đã đạt nhiều thành tựu rất quan trọng, toàn diện, diện mạo và tiềm lực kinh tế của huyện có chuyển biến đáng kể, từng bước khẳng định vị thế trong khu vực kinh tế động lực của tỉnh Bình Thuận, góp phần quan trọng vào tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và hội nhập quốc tế.