到了本世纪三十年代，英国植物学家华金栋亦潜入墨脱在山谷探险，并在白马狗熊一带的江面上发现了一个壮丽的瀑布，每遇丽日蓝天，飞瀑蒸腾，形成无数七色彩霞，因而被称为“虹霞瀑布”到了就是年代，中国科学院对墨脱进行了多次大规模的考察，以丰富的第一手资料和科学数据对当地的自然生态作了全面研究，获得许多重要发现，雅鲁藏布大峡谷无论在深度或长度都居世界第一。

墨脱县属喜马拉雅山东侧亚热带湿润气候区，四季如春，雨量充沛，雅鲁藏布江从朗县进入林芝地区，在米林县迎面遇上喜马拉雅山阻挡，被迫折流北上，绕南迦巴瓦峰作奇特的马蹄形回转，在墨脱县境内由南迦巴瓦峰脚下向南奔泻而下，经印度注入印度洋。水力资源极为丰富，仅在雅鲁藏布江大拐弯一处，水能就占雅鲁藏布江全部水能的三分之二，占全国水能蕴藏量的十分之一。

门巴人大约在三百多年前，从门隅、主隅开始迁入墨脱，最早到达的已有十二代人，最晚的移民也有八代人了。随着门巴人口的增加，约在十九世纪后半叶，门巴族和珞巴族之间因争土地和猎场发生纠纷，进行械斗。当时分割一方的波密土王（波密土王，相传是吐蕃赤贡赞普，被大臣罗昂谋杀后，他的儿子甲赤逃到波布地区和工布一带，自立为王。波密建立割据一方的势力达一千多年）凭借着山高路远，不断扩大势力，利用门巴族和珞巴族相争这一时机，先后在墨脱地区建立了地东宗和嘎朗央宗，势力扩及到下珞瑜地区，进而统治了墨脱及大峡谷地区。

清朝政府多次派军队协助西藏地方政府清剿波密土王，波密王“屡次投诚，屡次背叛。自恃地险民悍，不时出巢抢劫，焚杀重案”到二十世纪二、三十年代，西藏地方政府再次派兵征讨，大败波密王，彻底消灭了波密土王的势力，墨脱直接归西藏政府统辖。后来西藏地方政府将地东宗赠给在消灭波密土王期间立了功的色拉寺管理；将邦辛、加拉萨地区划归倾多寺的封地，金珠地区划为松果寺的封地。

在波密土王统治前，墨脱门巴族处于原始社会阶段，土地属自然占有。波密土王建宗后，对耕地进行清理和调整，以保证宗政府的差赋来源。

一九五零年八月十五日，墨脱县发生里氏八点五级地震。地震引发山体崩塌、滑坡和泥石流，墨脱大地面目全非，在数万平方公里的地面上，平均每一平方米的面积就有一点一平方米的物质参与了滑移。这次大地震中，中印两国共死亡约四千人。