旧石器时代末，广元境内已有先民栖居生息。

广元历史古朴而又厚重，远在4000多年前，广元地区就建立了西南重要的奴隶社会国家——苴国。苴国都城遗址在今广元市昭化镇，昭化古城内。

西周（前1046年―前771年）时，巴、蜀、苴、氐先民在嘉陵江、白龙江合台地上，建立奴隶制式国家“昔阝”。

春秋战国（公元前770年－公元前221年）时，为蜀王领地。开明氏蜀王，“别封其弟于汉中，号苴侯”。以葭萌（今昭化镇）为都邑。在当时的川地域的知名度仅次于巴和蜀。

公元前316年，因“苴蜀相攻击”，秦惠文王趁机伐蜀并苴，秦吞苴、伐蜀、灭巴，在苴侯都邑（今昭化镇）设葭萌县。

秦代（公元前221年-公元前207年），巴蜀儿女为破“蜀道难”格局，在险崖上筑起了与古罗马大道相媲美的中国蜀道。

两汉（公元前206年-220年），县名沿袭未变。

蜀汉（公元221年-263年），刘备改为汉寿县。

西晋（公元266-公元316年），改为晋寿县。

东晋太元15年(公元390年)：析县境北置兴安县(治今市城区)，又置晋寿郡，改晋寿县为益昌县，郡、县同治今昭化镇。

南北朝（公元420年—公元589年）时，南齐明帝永泰元年(公元498年)在 兴安县置东晋寿郡。北魏又改为西益州。梁改为黎州。西魏改为利州，并置利州总管府。北周沿袭未变。

隋（公元581年－公元618年）改兴安县为绵谷县。改利州为义城郡，仍置总管府。

唐代（公元618—公元907年），复改义城郡为利州。辖利、龙、始、蓬、静、沙六州；继升为都督府，辖利、隆、始、静、西、龙六州。

五代（公元907年—公元960年）基本沿袭唐制。今广元老城区为县、州府、军治地。

宋代（公元960—公元1279年），绵谷县治初为利州益川郡、昭武军治地继为利州都督府益川郡，宁武军节度。

元代（公元1271年—公元1368年），初在绵谷县置都元帅府，继从京兆(今咸阳)移陕西、四川行中书省于利州。至元时，取《易经)“大哉乾元”与元朝德威广播，疆土广大之意，改绵谷县为广元县，改利州路为广元路，辖绵谷(广元)、昭化两县，保宁一府，剑、龙、巴、沔四州。后升广元县为广元府。

明代（公元1368－公元1644年），初为广元府，继改为州，再降为县。

清代（公元1644年－公元1912年）、民国（公元1912年－1949年）皆沿明制。

1933年至1935年，中国共产党领导的红四方面军在广元县境(含今旺苍县)建有六个县级苏维埃政权。是川陕革命根据地的重要组成部分。并成为根据地后期的政治、军事和后勤供应中心。

1949年12月14日、15日，广元、昭化解放。

1950年3月在广元城区设立剑阁专员公署与地委，辖昭化、广元、剑阁、青川、平武、北川、江油、旺苍、苍溪、阆中10县。

1959年3月，将昭化县并入广元县。

1985年2月，撤销广元县，设立地级广元市和市中区，原广元县改为广元市市中区；将原绵阳专区的青川、旺苍、剑阁3县划归广元市管辖；同年6月1日，广元市人民政府成立；同年9月，将原南充专区的苍溪县划归广元市管辖。

1989年5月11日，缩小市中区，设立元坝、朝天两个郊区（县级）。2007年3月13日，广元市市中区更名为利州区。2012年12月11日经国务院批准四川广元经济开发区正式升级为国家级经济技术开发区，定名为广元经济技术开发区。2013年4月1日，经国务院批准广元市元坝区正式更名为昭化区。