绵阳历史悠久，人杰地灵。古名“涪城”、“绵州”，自公元前201 年汉高祖设置涪县以来，已有2200 多年建城史，历来为郡、州治所，后因城址位于绵山之南而得名“绵阳”。这里是人文初祖黄帝的元妃——丝绸之母嫘祖的故乡，中华民族建立的第一个国家——夏王朝的缔造者、治水英雄大禹的诞生地。古往今来，这块土地英才辈出，哺育了唐代诗人李白、宋代文豪欧阳修、诗书画家文同、清代才子李调元、现代作家沙汀、小麦育种专家冯达仕等无数杰出人物。

绵阳，从西晋怀帝时起，历来为郡、州治地。清雍正五年（1727），升绵州为直隶州，领县旧时的绵阳市区增多，辖区扩大。

1913年改绵州为绵阳县，取“绵山南面之城”意。自汉高祖六年（公元前201年）设置涪县以来，已有2100多年历史,拥有悠久的历史文化根蕴。

1950年设绵阳专区，隶属川西行署区（总部成都市）。绵阳专署驻绵阳县，辖绵阳、彰明、梓潼、罗江、德阳、广汉、金堂（驻赵镇）、什邡（驻方亭镇）、绵竹、安县等10县。

1952年绵阳专区属四川省领导。

1953年将广汉、金堂、什邡3县划归温江专区；原广元专区所属广元（驻嘉陵镇）、旺苍（驻冯家坝）、剑阁、江油、北川、平武、青川、昭化（驻宝轮镇）等8县划入绵阳专区。辖15县。

1958年原遂宁专区所属遂宁、三台、蓬溪、盐亭、潼南、射洪（驻太和镇）、中江等7县划入绵阳专区。撤销彰明、江油2县，合并设立江彰县（驻中坝）。绵阳专区辖21县。

1959年江彰县改名江油县。撤销昭化、罗江2县，将昭化县并入广元县；罗江县并入绵阳、德阳、安县3县。绵阳专区辖19县。

1970年绵阳专区改称绵阳地区，地区驻绵阳县。辖绵阳、江油（驻中坝）、青川、平武、广元（驻嘉陵镇）、旺苍（驻冯家坝）、剑阁、梓潼、三台、盐亭、射洪（驻太和镇）、遂宁、蓬溪、潼南、中江、德阳、绵竹、安县、北川等19县。

1976年由绵阳县析置绵阳市，属绵阳地区领导。绵阳地区驻绵阳市。辖1市、19县。

1977年将潼南县划归江津地区。绵阳地区辖1市、18县。

1979年撤销绵阳县，并入绵阳市。绵阳地区辖1市、17县。

1950年设遂宁专区，遂宁专区隶属川北行署区，川北行署区（相当于省会驻南充市）。遂宁专署驻遂宁县，辖遂宁、蓬溪、潼南、安岳、乐至、中江、三台、射洪、盐亭等9县。1952年遂宁专区属四川省领导。1958年撤销遂宁专区，将安岳、乐至2县划归内江专区；遂宁、三台、蓬溪、盐亭、潼南、射洪（驻太和镇）、中江7县划归绵阳专区。

1985年，撤销绵阳地区，绵阳市升为地级市，设立市中区；将原绵阳地区的江油等7县划归绵阳市管辖。撤销广元县，设立地级广元市和市中区；将原绵阳地区的青川、剑阁、旺苍2县划归广元市管辖。撤销遂宁县，设立地级遂宁市和市中区；将原绵阳地区的蓬溪、射洪2县划归遂宁市管辖。

1992年，撤销绵阳市市中区，设立涪城区、游仙区。涪城区辖城厢、城北、工区、南山、朝阳5个街道办事处和石塘、丰谷、永兴、吴家、杨家、青义、城郊、金峰8个乡镇，区人民政府驻原绵阳市市中区人民政府驻地，游仙区辖涪江街道办事处和游仙、石马、忠兴、新桥、石板、魏城、徐家、刘家、玉河、白蝉、小枧沟、柏林、太平13个乡镇，区人民政府驻开元（民政部1992年10月30日批复民行批[1992]127号）。撤销北川县，设立北川羌族自治县（国务院2003年7月6日批准国函[2003]75号）（四川省人民政府2003年7月31日川府函[2003]184号批复）。

1992年国务院批准建设绵阳市高新区，辖区永兴、河边、磨家三镇和街道办事处；2000年建设绵阳市科创园区；2001年8月建立绵阳市农科区，辖区松垭镇；2000年8月建立绵阳市经开区，下辖塘汛镇和城南街道；2003年6月建立绵阳市仙海区，辖区沉抗镇、魏城、新桥两镇的部分村。