旧牟婁郡に存在する鉄道路線は海沿いを結ぶJR紀勢本線のみであり、有人駅は紀伊長島駅、尾鷲駅、熊野市駅、新宮駅、紀伊勝浦駅、古座駅、串本駅、周参見駅、白浜駅、紀伊田辺駅の10駅である。JR東海の特急南紀が名古屋〜紀伊勝浦間を、JR西日本の特急くろしおが京都・新大阪〜新宮間を結んでいる。所要時間は名古屋〜紀伊長島が約2時間、紀伊長島〜新宮が約1時間、新大阪〜紀伊田辺が約2時間、紀伊田辺〜新宮間が約2時間となっている。
人口集中地区、準人口集中地区が、田辺市、白浜町、串本町、那智勝浦町、新宮市、熊野市、尾鷲市、紀北町に設定されている。このうち新宮市には新宮と三輪崎・佐野の２箇所、紀北町には長島と相賀・引本の２箇所に設定されている。都市雇用圏では、田辺・新宮・尾鷲と３つの都市圏が認められる。また、人口集中地区の人口が１万人未満のため都市雇用圏には含まれないものの、熊野市や串本町にもそれぞれを核とした小規模な通学・通勤圏が見られる。
熊野三山を初めとする修験道の神社が山中にあり、熊野古道が通じている。これらは世界遺産に「高野山」「吉野・大峯」と合わせて「紀伊山地の霊場と参詣道」として登録されている。主な産業は林業と漁業。串本（串本町）・勝浦（那智勝浦町）・長島（紀北町）の遠洋漁業のほか、太地（太地町）の捕鯨でも知られる。
2004年、世界遺産「紀伊山地の霊場と参詣道」登録。市町村合併により、1957年、北牟婁郡錦町が度会郡紀勢町錦（現・大紀町錦）に、2005年、日高郡龍神村が田辺市龍神村になった。
廃藩置県後は複数の県（1871年より和歌山県と度会県、1876年より和歌山県と三重県）に分割され、1889年、郡も各県2郡ずつ計4郡に分割された。1936年、吉野熊野国立公園設置。
熊野三山の歴史は非常に古い（熊野本宮大社の創建は崇神期とされる）が、907年の宇多法皇の熊野御幸を契機に、皇族・貴族の間に熊野信仰が広まってきた。中世になると、貴族に代わり武士や庶民が熊野詣をするようになった。天正10年（1582年）に、のちの北牟婁郡が紀伊国牟婁郡に移された。江戸時代には熊野を含む紀伊国全域が、紀州徳川氏の紀州藩となった。
『日本書紀』によると、現在の花の窟神社に伊弉諾尊が葬られているとされる。『古事記』によると、神武東征ではのちの神武天皇が熊野村（現在の新宮市熊野地、ただし異説あり）に上陸し、大熊に会った。そこから八咫烏の道案内で大和国に入った。上古には熊野国があり、成務期までには熊野国造が置かれるようになったが、大化の改新後の孝徳期 (645年〜654年)、紀伊国に牟婁郡として併合された。併合前の熊野の範囲は、西は田辺市田辺地域を含まず、東は現在と同じだったが、併合時に、田辺にあった牟婁郷と合わせて牟婁郡とし、その一方でのちの北牟婁郡は志摩国英虞郡に移された。
『古事記』によると、神武天皇が大熊に会ったためと言うが、地名起源神話にすぎず疑わしい。『紀伊続風土記』によると、「熊野は隈にてコモル義にして山川幽深樹木蓊鬱なるを以て名づく」、つまり、鬱蒼たる森林に覆い隠されているためという。あるいは、死者の霊がこもる場所とも解釈される。出雲国の熊野（現 島根県松江市熊野）の名が移されたとの説もある。
明応7年（1499年）12月21日、政基は尚経とともに勅勘が解かれたのを契機に剃髪した。文亀元年（1501年）3月から永正元年（1504年）12月の間、政基は守護方に横領されつつあった家領日根荘に下り、荘園の直務支配に従事した。また日根在荘中には「政基公旅引付」と呼ばれる日記を記した。「政基公旅引付」は戦国期の村落の日常を詳細に記録した重要な一次資料であり、戦国期村落研究の基本資料として研究者に利用されている。同時期に慈眼院に滞在し、『慈眼院日記』（宮内庁蔵）を執筆した。永正2年（1505年）10月、政基は山城国小塩荘にも下向しているが、この時には宿直に来た九条家被官人が国方勢のために殺害される有様だった。永正8年（1511年）4月、政基の子息の一人・義堯が醍醐寺三宝院に住持として入寺し、室町幕府の10代将軍・足利義尹（のち義稙）の猶子となった。だが、政基父子が在数の殺害で先帝の勅勘を蒙っていたこともあって、義尹はこの猶子の件を後柏原天皇に伺った上で決めており、在数殺害の一件は政基の晩年になってもなお尾を引いていた。永正13年（1516年）4月4日、死去。享年72。法号を慈眼院といい、墓は東福寺山内九条家墓所にある。