据民国时期云南通海县《段氏宗支家谱》记载，大理国开国皇帝为段思平.末代皇帝为段兴智,共有22个皇帝,大理国灭亡后,末代皇帝的弟弟的后代世袭大理城元帅,世称大理总管,共有12个大理总管.目前在云南昆明,四川成都,云南通海县城,云南通海杨广镇都分布有大理国皇帝的后代.
关于大理国开国皇帝段思平的祖籍问题，学术界主要有两种说法：一种说法来源于云南土著，另一种说法来源于甘肃武威。诸本《南诏野史》称为云南土著。然而，有些学者研究后认为云南段氏来源于云南土著的说法不可能成立。极为普遍的说法是，段氏的先祖是甘肃武威人，为避难而南下，段氏后代在云南土生土长就变成了白族。另据《段氏世家》记载：“云南段氏来源于甘肃武威，段思平的先祖段俭魏是汉代武威太守段颖的后代”。而段颖的远祖是段氏的始祖共叔段。共叔段是周武王的第十四代子孙，也是黄帝的第三十三代子孙。
通海节度使段思平于公元937年2月举行起兵，起兵前在畇町王庙（亦称土主庙，位通海秀山公园三元宫后面）许愿，后来果然很灵验。顺利攻取大理城，灭大义宁国，建立大理国。作为杰出的白族首领和政治家，他成功地领导了云南各族人民的起义，推翻了杨干贞的残暴统治，使云南的社会制度从奴隶制度进入了封建制度，推动了大理乃至全云南政治、经济、文化的发展。
宋淳佑四年(1244年)蒙古出兵临关，远征大理，大理国王段祥兴派大将高禾出战，高禾在九河战死，大宋派使节到大理凭吊。段祥兴去世后，子段兴智继位。公元1235年元世祖忽必烈率领10万大军分兵三路进攻大理国。忽必烈亲率中路军，于十月过大渡河，抵金沙江，用皮筏渡江，到达今天的云南丽江，即历史上有名的“元跨革囊”。忽必烈派使者到大理劝降。大理相国高太祥主张坚决抵抗，杀了使者。忽必烈于12月进军龙首关，直逼大理城，大理王段兴智、高太祥背城出战，惨遭大败。12月12日, 大理城被攻破，高太祥被斩于五华楼下，临死长叹：“段运不回，天使其然，为臣殒首，盖其分也”。段智兴出逃，次年春在宜良被俘虏，大理国灭亡。
元朝攻陷大理国后设大理城元帅府，封大理段氏后代为大理府元帅，历史上称为大理总管，段氏代代世袭总管，共有12总管。
洪武十五年（公元1382年）明朝皇帝朱元璋派大军进攻云南，元朝宗室梁王战败投滇池自杀。三月，傅友德进军威楚。这时的大理总管段世还想效仿前朝，依旧划地而治。但明军不答应，傅友德、沐英攻克大理，抓获段世，段氏在大理的统治彻底结束。
明朝军队攻陷大理后，段氏被发配或逃难到不同的地区。其中有记载的有：大理总管段明之长子段苴仁到了陕西雁门，授雁门卫镇抚。次子段苴义到了武昌，授武昌卫镇抚。段明之弟段坚逃到了云南宜良。段明之弟段资的后之代迁云南晋宁，段世、段苴仁之子(注：并非段苴义之子)段保(大理国第一代王段思平第二十四代子孙)迁云南云龙，并隐其大理国王室身份，后授段保云龙土知州。段顺迁居云南剑川，段仁迁居云南邓川，段拨迁居临安，段明迁居永昌腾越(云南保山)。通海段氏为云南云龙段保之子段景荣的一个分支。
此外，还有一个支系到了云南红河、一个支系到了云南峨山（现在峨山还有段思平像的天子庙），民国时期和近代，通海段氏还有一些支系迁到了昆明、广东和成都。
由于迁移，长期居住在汉族地区的段氏后代被汉化，很多变成了汉族。而白族地区的段氏后代，多数仍为白族。
附：在段保后代的云南玉溪通海1927年抄录的清代《段氏家谱》中，有一份传承了近千年的元代大理“天子庙”对联。为了不让此珍贵历史资料失传，现将主要部份公开：
威镇百蛮，胸怀六诏
祖为帝孙为帝五百年年年为帝
父称王子称王廿四代代代为王
五百年贡献北关
廿四代威镇南滇
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