夏时为《禹贡》梁州之域。
相传称为胤国。
周为苴侯国地。
秦惠文王更元九年（前316），置葭萌县，属蜀郡。
东汉建安二十二年（217），改葭萌县为汉寿县，属益州梓潼郡。
西晋太康元年（280），改汉寿县为晋寿县。
东晋太元十五年（390），置晋寿郡，撤晋寿县，分北境置兴安县，南境置益昌县，属梁州。
南朝齐永泰元年（498），改晋寿郡为西晋寿郡，分北境置东晋寿郡治兴安县。
北魏正始五年（505），置西益州治兴安县。
南梁大同二年(536)，改西益州为黎州。
西魏大统六年(540)，复改黎州为西益州。
西魏元钦三年(554)废西晋寿郡；改西益州为利州置总管府。
隋开皇十八年（598），改兴安县为绵谷县，大业三年（607），罢利州总管府、利州，置义城郡。
唐武德元年（618），改义城郡为利州，二年，复置利州总管府，八年，改利州总管府为利州都督府。
贞观元年（627），置山南道，六年，罢都督府，仍置利州，属山南道。
天宝元年（742），改利州为益昌郡，乾元元年（758），改益昌郡为利州，乾宁四年（897），置昭武军节度。
北宋初置利州都督府益川郡、昭武军节度，景祐四年（1037），改昭武军节度为宁武军节度，属利州路。
蒙古宪宗三年（1253），置利州都元帅府。
元至元三年（1266），行陕西四川中书省自京兆移治利州。
至元十四年（1277），罢都元帅府，置广元路及总管府。
明洪武四年（1371），改广元路为广元府；九年（1376），降广元府为广元州，撤绵谷县，所属区域直属于州；二十二年（1389），降广元州为广元县，属保宁府。
1914年，属嘉陵道。
1935年，属第十四行政督察区。
1945年，分东境置旺苍县。
1950年，置剑阁专区，驻广元。
1952年12月，改剑阁专区为广元专区。
1953年3月，撤销广元专区，属绵阳专区。
1959年，撤昭化县并入。
1985年，撤销广元县，建地级广元市，改广元县为广元市市中区；将原属绵阳地区的青川、旺苍、剑阁3县划归广元市。
同年9月，原南充专区的苍溪县划归广元市。