古代
綿陽地圖因在綿水之陽而得名。漢高祖六年（前201）置涪縣。晉永嘉元年（307）梓潼郡遷治涪城，以後歷代為州、郡治地。西魏置巴西郡，隋改稱綿州。1913年廢州設綿陽縣。
近代
中華民國24年（1935）川政統一。6月全省推行行政督察區制，全省共建18個督察區，綿陽為第十三行政督察區，治地綿陽縣，另轄：安縣、綿竹、德陽、梓潼、羅江、金堂、廣漢、什邡；1948年彰明縣劃入，共為10縣。
現代
1950年設綿陽專區，隸屬川西行署區（總部成都市）。
綿陽專署駐綿陽縣，轄綿陽、彰明、梓潼、羅江、德陽、廣漢、金堂（駐趙鎮）、什邡（駐方亭鎮）、綿竹、安縣等10縣。
1952年綿陽專區屬四川省領導。
1953年將廣漢、金堂、什邡3縣劃歸溫江專區；原廣元專區所屬廣元（駐嘉陵鎮）、旺蒼（駐馮家壩）、劍閣、江油、北川、平武、青川、昭化（駐寶輪鎮）等8縣劃入綿陽專區。轄15縣。
1958年原遂寧專區所屬遂寧、三台、蓬溪、鹽亭、潼南、射洪（駐太和鎮）、中江等7縣劃入綿陽專區。撤銷彰明、江油2縣，合併設立江彰縣（駐中壩）。綿陽專區轄21縣。
1959年江彰縣改名江油縣。撤銷昭化、羅江2縣，將昭化縣併入廣元縣；羅江縣併入綿陽、德陽、安縣3縣。綿陽專區轄19縣。
1970年綿陽專區改稱綿陽地區，地區駐綿陽縣。轄綿陽、江油（駐中壩）、青川、平武、廣元（駐嘉陵鎮）、旺蒼（駐馮家壩）、劍閣、梓潼、三台、鹽亭、射洪（駐太和鎮）、遂寧、蓬溪、潼南、中江、德陽、綿竹、安縣、北川等19縣。
1976年由綿陽縣析置綿陽市，屬綿陽地區領導。綿陽地區駐綿陽市。轄1市、19縣。
1977年將潼南縣劃歸江津地區。綿陽地區轄1市、18縣。
1979年撤銷綿陽縣，併入綿陽市。綿陽地區轄1市、17縣。
劍閣專區、廣元專區
1950年設劍閣專區，屬川北行署區。劍閣專署駐廣元縣，轄廣元（駐嘉陵鎮）、旺蒼、蒼溪、閬中、劍閣、江油、北川、平武、青川、昭化（駐寶輪鎮）等10縣。
1951年江油縣遷駐中壩，舊治改稱武都鎮。
1952年劍閣專區屬四川省領導。
1953年劍閣專區改名廣元專區；同年撤銷廣元專區，將廣元、旺蒼、劍閣、江油、北川、平武、青川、昭化8縣劃歸綿陽專區；蒼溪、閬中2縣劃歸南充專區。
遂寧專區
1950年設遂寧專區，屬川北行署區。遂寧專署駐遂寧縣，轄遂寧、蓬溪、潼南、安岳、樂至、中江、三台、射洪、鹽亭等9縣。
1952年遂寧專區屬四川省領導。
1958年撤銷遂寧專區，將安岳、樂至2縣劃歸內江專區；遂寧、三台、蓬溪、鹽亭、潼南、射洪（駐太和鎮）、中江7縣劃歸綿陽專區。
1985年，撤銷綿陽地區，綿陽市升為地級市，設立市中區；將原綿陽地區的江油等7縣劃歸綿陽市管轄。撤銷廣元縣，設立地級廣元市和市中區；將原綿陽地區的青川、旺蒼2縣劃歸廣元市管轄。撤銷遂寧縣，設立地級遂寧市和市中區；將原綿陽地區的蓬溪、射洪2縣劃歸遂寧市管轄。
