Dysprosium ble oppdaget i Paris i 1886 av den franske kjemikeren Paul Émile Lecoq de Boisbaudran. Det ble identifisert i en prøve med holmiumoksid som man inntil da hadde trodd bare inneholdt ett grunnstoff. Dysprosium ble ikke isolert i ren metallisk form før på 50-tallet, da nye separasjonsteknikker som ionebytting ble utviklet. Vanskelighetene med å isolere stoffet skyldes at det forekommer sammen med, og oppfører seg svært likt det langt vanligere grunnstoffet yttrium.