远古为梁州之域，商殷时名“濮”（即百濮），战国时为“巴子城”曾是巴国别都，秦（公元前314年）置垫江县。自南朝宋元嘉年间改为东宕渠郡，历为州、郡治所。西魏置合州。宋开宝二年（969年），合州辖石照、汉初、巴川、赤水、铜梁5县，其中汉初县（今合川212国道线至武胜县城一带）辖5乡7镇，石照县（今合川嘉陵江以东到岳池县城一带）辖4乡9镇。
清雍正六年（1728年），合州辖明月里、永清里、来苏里、兴仁里共4里73场镇（其中，明月里辖区最大，辖嘉陵江以东和华蓥山地区一带共39个场镇）。光绪三十二年（1906年），改里甲为乡镇，合州行政区划为7个乡、7个镇辖71场。民国2年（1913年），改合州为合川县。以涪汉二水合流而得名。一说因地当嘉陵江与渠江、涪江三川会合之处故名。
1952年，析城关、工矿区置合川市，县市并存。1958年撤销合川市并入合川县。1992年8月撤县设市。2006年10月撤市设区。【注：1992年8月4日，民政部（民行批[1992]89号）批复同意撤销合川县，设立合川市。2006年10月22日，国务院（国函[2006]110号）批准：撤销合川市，设立重庆市合川区。以原合川市的行政区域为合川区的行政区域，合川区政府驻南津街道。】
1993年12月，合川撤区并乡建镇。1996年，全市辖6个街道（合阳城、高石坎、南津街、凉亭子、东津沱、钓鱼城）、50个镇（盐井、草街、滩子、十塘、官渡、双凤、狮滩、福寿、云门、天星、高龙、大石、尖山、利泽、古楼、铜溪、油桥、张桥、渭沱、皂角、太和、龙井、隆兴、木莲、佛盐、三庙、七间、炉山、合隆、燕窝、二郎、龙凤、钱塘、沙鱼、金子、泥溪、龙市、涞滩、码头、肖家、双龙湖、渭溪、黄土、香龙、小沔、宝华、三汇、清平、土场、保合）、8个乡（九岭、小河、凤山、赤水、会龙、佛门、响水、大沔）。面积2356.2平方千米，人口约149万人。市政府驻合阳城。
1997年8月4日，重庆市政府（渝府[1997]16号）批复同意码头镇政府驻地由码头溪迁移至古城场。1998年5月26日，重庆市政府（渝府[1998]68号）批复同意金子镇政府驻地由金子沱迁移到大柱。1999年11月16日，重庆市政府（渝府[1999]186号）批复同意滩子镇驻地由滩子坎迁至玉龙场。2000年6月26日，重庆市政府（渝府[2000]131号）批复同意合川市政府驻地由合阳城苏家街31号迁至南津街中南村。
2000年第五次人口普查，合川市常住总人口1420520人，其中：凉亭子街道41528人、东津沱街道33010人、南津街街道59139人、台阳城街道50373人、高石坎街道34691人、钓鱼城街道13511人、盐井镇24562人、十塘镇13288人、滩子镇21353人、草街镇12905人、官渡镇16619人、福寿镇16806人、狮滩镇27895人、双凤镇31899人、云门镇37055人、天星镇23576人、高龙镇19695人、大石镇25742人、尖山镇25287人、古楼镇19491人、利泽镇25893人、铜溪镇27011人、油桥镇18677人、渭沱镇29629人、皂角镇10045人、张桥镇9955人、木莲镇18527人、龙井镇21401人、隆兴镇18696人、佛盐镇11530人、太和镇36677人、合隆镇13450人、燕窝镇17920人、二郎镇24345人、龙凤镇17631人、三庙镇28221人、七间镇18123人、炉山镇11302人、钱塘镇34290人、金子镇22038人、泥溪镇13384人、沙鱼镇14842人、龙市镇35231人、双龙湖镇10614人、涞滩镇13011人、码头镇27177人、肖家镇23504人、渭溪镇31005人、黄土镇21512人、香龙镇37392人、小沔镇23391人、宝华镇18121人、三汇镇43014人、清平镇23732人、土场镇18217人、保舍镇10467人、九岭乡9466人、小河乡16638人、赤水乡10362人、风山乡10362人、会龙乡13920人、佛门乡13440人、大沔乡7691人、响水乡10241人。
2001年，合川市将50个镇、8个乡、6个街道调整为36个镇、3个街道。撤销十塘、滩子、福寿、天星、泥溪、双龙湖、宝华、保合、木莲、龙井、利泽、七间、炉山、皂角14个镇；撤销九岭、小河、凤山、赤水、会龙、佛门、响水、大沔8个乡；撤销东津沱、高石坎、凉亭子3个街道。保留狮滩、肖家、码头、沙鱼、香龙、渭溪、黄土、清平、土场、张桥、尖山、佛盐、二郎13个镇。调整3个街道、23个镇行政区域。调整后，乡镇平均面积由调整前的37.7平方千米扩大至60.7平方千米，乡镇平均人口由调整前的2.2万人增至3.6万人。
2002年末，合川市辖3个街道、36个镇，95个居委会、529个村委会。户籍总人口150.99万人，其中非农业人口26.32万人。
2005年4月19日，重庆市政府（渝府[2005]77号）批复同意合川市将36个镇、3个街道调整为27个镇、3个街道。其中，撤销10个镇，新设立1个镇，调整7个镇、1个街道行政辖区范围，保留19个镇、2个街道行政辖区和政府驻地不变。具体为：撤销渭溪镇、黄土镇，设立双槐镇；撤销码头镇，并入龙市镇；撤销高龙镇，并入云门镇；撤销金子镇，并入钱塘镇；撤销合隆镇，并入燕窝镇；撤销佛盐镇，并入太和镇；撤销尖山镇，并入大石镇；撤销油桥镇，并入渭沱镇；撤销张桥镇，并入南津街街道。
2005年末，合川市辖3个街道、27个镇：合阳城街道、钓鱼城街道、南津街道、云门镇、钱塘镇、沙鱼镇、官渡镇、涞滩镇、龙市镇、肖家镇、大石镇、古楼镇、三庙镇、燕窝镇、二郎镇、龙凤镇、太和镇、隆兴镇、铜溪镇、渭沱镇、盐井镇、草街镇、双凤镇、狮滩镇、清平镇、土场镇、小沔镇、三汇镇、香龙镇、双槐镇。区政府驻南津街道希尔安大道222号。
2006年2月23日，重庆市政府（渝府[2006]34号）批复同意合川市部分村跨镇调整：一、将涞滩镇的李湾村、横梁村划给小沔镇；二、将云门镇的石屋村划给官渡镇；三、将燕窝镇的凤凰村、万坝村、凤山居民小组、福寺村、响铃村、大塘村划给三庙镇。2009年12月31日，重庆市政府（渝府[2009]199号）批复同意撤销大石镇、云门镇、草街镇、盐井镇，设立大石街道、云门街道、草街街道、盐井街道；将古楼镇龙窝村、安塘村、七间居民小组划归三庙镇管辖。
2010年第六次人口普查，合川区常住总人口1293028人，其中：合阳城街道186242人，钓鱼城街道47205人，南津街街道143766人，盐井街道24680人，草街街道44237人，云门街道68698人，大石街道61426人，沙鱼镇10117人，官渡镇24913人，涞滩镇24431人，肖家镇16363人，古楼镇19447人，三庙镇35877人，二郎镇17295人，龙凤镇20334人，隆兴镇28746人，铜溪镇29699人，双凤镇33282人，獅滩镇19375人，清平镇21160人，土场镇17221人，小沔镇27154人，三汇镇51413人，香龙镇25006人，钱塘镇65894人，龙市镇56142人，燕窝镇30424人，太和镇66506人，渭沱镇36068人，双槐镇39907人。
2011年12月5日，重庆市政府（渝府[2011]127号）批复同意调整合阳城街道与钓鱼城街道部分行政区域界线。