国总统扎卡里·泰勒建议将新墨西哥立刻变为一个州份，但最终没有实行。于1880年，军士詹姆斯·库尼在卡特伦县发现了银矿和金矿。这使卡特伦县一带掀起了一阵淘金潮。卡特伦县原属于索科罗县。1921年2月25日，卡特伦县独立自索科罗县。县名纪念该州的第一位参议员汤玛斯·B·卡特伦。1927年，州议会有意以新设的「格兰德河县」取代原有的卡特伦、索科罗两县。然而，稍后新墨西哥州诉讼法院判定此建议无效，使得这两县延续至今。
地理.根据2000年人口普查，卡特伦县的总面积为，其中有，即99.9