唐大历十一年（776年）置县，隶属昌州。
五代隶剑南道东川昌州。
北宋初，仍属昌州。
宋咸平四年（1001年），隶四川梓州路。
宋重和元年（1118年）改梓州路为潼川府路，隶属之。
南宋因之。
元朝至元二十二年（1285年），隶重庆路合州。
元至正二十三年（1363年），明玉珍建都重庆，国号“夏”，复置大足县辖永川县地。
明洪武六年（1373年），复置永川县，属重庆路。
清康熙元年（1662年），省璧山县入永川县。
嘉庆七年（1802年），隶属四川省川东道重庆府。
辛亥革命时期，属（重庆）蜀军政府。
1912年3月，属重庆镇抚府；6月永川县直属四川都督府。
1913年属四川省川东道行政公署。
1929年直属四川省政府。
1935年四川省第三行政督察区专员公署驻永川县。
1941年迁巴县。
1949年12月，属璧山区行政专员公署。
1951年4月，属江津区专员公署。
1952年9月，属四川省人民政府江津区专员公署。
1955年5月，属四川省江津专员公署。
1960年，江津专员公署迁至永川。
1969年9月，属四川省江津地区革命委员会。
1978年5月，属江津地区行政公署。
1981年7月，属四川省永川地区行政公署。
1983年4月，撤永川地区专员公署，所辖8个县归重庆市管辖。
1992年3月9日，撤销永川县设立永川市，由重庆市代管。
1992年8月撤销永郊等10个区公所、常青乡等46个乡和永昌镇，设置大安等10个镇，扩并黄文等6个乡、陈食等7个镇，保留青峰等4个乡，将全市原10个区、56个乡、8个镇调整为10个乡、17个镇、3个街道。
1993年12月22日设立茶店、莲花、聚美、寒坡等4个乡的建制。
1997年，重庆直辖，永川市由重庆市直接管理。
1998年9月18日撤销聚美、金龙、青峰、张家、王坪、寒坡、黄文等7个乡，设立聚美、金龙、青峰、张家、王坪、吉安（寒坡更名）、黄瓜山（黄文更名）7个镇，新设立涨谷乡。
1999年10月19日撤销花桥、万寿、永隆、茶店、大河、莲花等6个乡，设立花桥、万寿、永隆、茶店、大河、莲花等6个镇。
2000年12月26日撤销寿永乡，设立寿永镇，至此全市共31个镇、1个乡、3个街道。
2003年11月5日重庆市人民政府批准将31个镇、1个乡、3个街道调整为19个镇、3个街道。
2006年10月22日，撤销永川市设立重庆市永川区，隶属重庆市。
2009年5月7日设立茶山竹海街道。
2009年10月21日撤销大安镇、双竹镇、陈食镇，设立大安街道、卫星湖街道、陈食街道。
其名沿用至今。