Nur wenig ist über die frühe menschliche Besiedlung dieses Parks bekannt. Archäologische Funde datieren 10.000 Jahre zurück. Einige wenige Funde aus dem südlichen Teil des Gebietes werden den frühen Anasazi-Indianern in der Korbmacherära zugeschrieben, einige jüngere Funde den Anasazi aus der Puebloära.

Als die Anasazi-Indianer das Gebiet aus noch unbekannten Gründen verließen, kamen die Paiute-Indianer, allerdings sind kaum Spuren von einer Besiedelung zu erkennen. Die Paiute nutzten dieses Gebiet eher als Jagdrevier. Doch sind auch Reste von Kulturpflanzen und landwirtschaftlicher Nutzung gefunden worden. Die Paiute nennen die Hoodoos Anka-ku-wass-a-wits, rot angemalte Gesichter.

Die Erkundung dieses Gebietes begann bereits im 19. Jahrhundert. Um 1850 kamen die ersten Mormonen, um das Gebiet auf Tauglichkeit für Ackerbau und Viehzucht zu untersuchen.

Die erste wissenschaftliche Expedition erreichte das Gebiet 1872 unter der Leitung des U.S. Majors John Wesley Powell. Die Kartographen dieser Expedition übernahmen viele Namen von den Paiute.

Bereits ein Jahr danach kam eine kleine Gruppe von Mormonen und siedelte sich an, um Viehzucht entlang des Pariaflusses zu betreiben.

1875 wurde Ebenezer Bryce, ein Schottischer Einwanderer, von der Kirche Jesu Christi der Heiligen der Letzten Tage hierher geschickt, um an der Erschließung des Gebietes als Zimmermann mitzuarbeiten. Er baute eine Straße zum Plateau hinauf, um dort Bäume zu fällen und daraus Bretter und Feuerholz zu gewinnen. Er sah das Naturwunder eher von der praktischen Seite und bezeichnete es als „a hell of a place to lose a cow“. Seine Nachbarn nannten den Canyon nahe seiner Hütte Bryce’s Canyon. Zusammen mit anderen Siedlern baute Ebenezer Bryce einen Kanal, um der ständigen Überflutungen, gefolgt von Trockenperioden, Herr zu werden. Doch das Projekt scheiterte, und so zog er bereits 1880 weiter nach Arizona.

Die Berichte Powells und weitere Zeitungsberichte förderten das Interesse an dem Gebiet, doch aufgrund fehlender Infrastruktur hielt sich der Tourismus in Grenzen.

Um 1920 wurden die ersten Übernachtungsmöglichkeiten geschaffen und auch die Union Pacific Railroad erschloss das Gebiet, so dass mehr und mehr Touristen in den Bryce Canyon kamen. Der ungezügelte Tourismus jedoch fügte den Hoodoos und anderen geologischen Formationen schnell Schäden zu. Der damalige Gouverneur von Utah unterstützte die Bemühungen, den Canyon zu schützen und so wurde der Canyon vom Präsidenten Warren G. Harding 1923 zum National Monument erklärt.

1924 bemühte sich der Kongress von Utah, den Utah National Park zu etablieren, was 1928 gelang. Der Name jedoch blieb bei Bryce Canyon National Park.

1931 wurde unter Präsident Herbert Hoover weiteres Land südlich des Parks in den Park integriert und dessen Fläche auf über 14.000 Hektar vergrößert. 1934 wurde der Bau des Scenic Drives begonnen, der auch heute noch durch den Park führt. Die Verwaltung des Parks blieb bis 1956 bei der Verwaltung des Zion-Nationalparks. Seitdem besitzt der Park eine eigene Verwaltung.

Durch den gestiegenen Tourismus wurde im Jahr 2000 ein Shuttlesystem etabliert. Es gibt Bestrebungen, weite Teile des Parks nur noch über dieses Shuttlesystem zugänglich zu machen, wie es bereits im Zion-Nationalpark der Fall ist.