古苴族之地。
西周属巴国。
春秋属蜀国。
春秋末属苴侯国。
秦惠王更元九年（前316）灭巴、蜀、苴，属蜀郡葭萌县。
西汉高祖六年（前201）属广汉郡葭萌县。
西汉元封五年（前10年）属益州广汉郡葭萌县。
东汉建安二十二年（217）属益州梓潼郡汉寿县。
三国蜀汉属益州梓潼郡汉寿县。
三国魏景元四年（263）属益州梓潼郡汉寿县。
西晋泰始二年（266）属梁州梓潼郡汉寿县。
西晋太康元年（280）改汉寿县为晋寿县，仍属梁州梓潼郡。
东晋太元十五年（390）撤晋寿县，分其东部行政区域置兴安县治今广元市利州区嘉陵街道、分其西部行政区域置益昌县治今广元市利州区赤化镇白田坝，均属梁州晋寿郡。
南北朝宋初，益昌县城毁于清江河洪水，移治晋寿郡同治葭萌（今广元市元坝区昭化镇）。
南北朝齐永泰元年（公元498年）分晋寿郡北境置东晋寿郡，治兴安县，与晋寿郡（此后称西晋寿郡）同属梁州。
南北朝北魏正始二年（505）置西益州，与东晋寿郡同治兴安县。
南朝梁大同元年（535）改西益州为黎州。
南北朝西魏废帝二年（553）改黎州为西益州。
南北朝西魏废帝三年（554）春，改西益州为利州。
南北朝北周初，置利州总管府，废西晋寿郡，改东晋寿郡为晋寿郡，利州总管府、利州、晋寿郡同治兴安县。
隋开皇三年（583）撤晋寿郡，兴安县属利州。
隋开皇十八年（598）改兴安县为绵谷县，仍为利州总管府、利州治。
隋大业三年（607）改利州总管府为义城郡，罢利州，领绵谷等县，仍治绵谷县。
唐武德元年（618）改义城郡为利州。
唐武德二年（619）复置利州总管府，与利州仍治绵谷县。
唐武德七年（624）改利州总管府为利州都督府，领利州等州。
唐贞观六年（632）罢利州都督府置，仍利州仍治绵谷县。
唐天宝元年（742）改利州为益昌郡，仍治绵谷县。
唐乾元元年（758）改益昌郡为利州，仍治绵谷县。
唐乾宁四年（925）置昭武军，与利州同治绵谷县。
五代后唐同光三年（925）改利州为益州，仍治绵谷县。
五代后蜀明德元年（934）改益州为利州，仍治绵谷县。
宋景祐四年（1037），罢利州，改昭武军为利州都督府益川郡，仍治绵谷县。
元宪宗三年（1254）改利州都督府益川郡为利州都元帅府，仍治绵谷县。
元至元十四年（1277）改利州都元帅府为广元路，仍治绵谷县。
明洪武四年（1371）降广元路为广元府，仍治绵谷县。
明洪武九年（1376）降广元府为广元州，仍治绵谷县。
明洪武二十二年（1389）降广元州为广元县，撤绵谷县，将其所辖区域并入广元县，属保宁府。
1913年属川北道。
1914年属嘉陵道。
1933年农村区域属赤化、嘉陵两县苏维埃。
1935年属第十四行政督察区。
1950年置剑阁专署驻广元县城关区。
1952年改剑阁专署为广元专署。
1953年撤广元专署，属绵阳专署。
1985年2月，撤广元县置四川省广元市，以原广元县所辖行政区域置广元市市中区。
1986年10月撤广元市市中区所辖14个区公所，改设中心、朝天、卫子三区公所。
1989年，分设广元市朝天、元坝两郊区。
2007年3月，改广元市利州区。