早在旧石器时代末，今利州境内已有先民栖居生息。
据《蜀典》记，公元前2000年为胤侯国。西周时，巴、蜀、苴、氐先民在嘉陵江、白龙江合流台地上建立了奴隶制国家“昔阝”。春秋战国时，为蜀王领地。开明氏蜀王第五世尚，“别封其弟于汉中，号苴侯”。以葭萌（今昭化区昭化镇）为都邑。在当时的川地蜮的知名度仅次于巴和蜀。
公元前316年，因“苴蜀相攻击”，秦惠文王趁机伐蜀并苴，在苴侯都邑（今昭化区昭化镇）设葭萌县。
利州区魏晋南北朝
东晋太元十五年（公元390年）于市城置兴安县，赤化乡境置益昌县。在此以前，区境属汉寿县、晋寿县地。
刘宋初益昌县为清水坍陷，移治昭化镇城。
刘宋元嘉十七年（公元440年）后，氐人杨难当分白水县南于三堆镇西置平兴县，属白水郡。
梁天监十四年（公元515年）南梁将平兴县并归白水县。齐永泰元年（公元498年）于市城置东晋寿郡，领兴安、石亭两县。梁天监四年（公元505年）至西魏的近50年中，北魏曾于市城三次置西益州，南梁曾两次改名为为黎州；至西魏废帝三年（公元554年）方改为利州，利州”之名源于西魏大将军尉迟迥袭取西益州，西克成都，取“顺利”之意而命名为利州。此后曾统辖东晋寿、西晋寿、新巴、始平、东洛等郡。
北周于市城置利州总管府，所属利州统晋寿、新巴、东洛郡。
利州区隋唐两宋
隋开皇三年（公元583年）罢诸郡，存利州，直领兴安等8县；隋开皇十八年（公元598年）改州治兴安县为绵谷县；隋大业三年（公元607年）废总管府、利州，改置义城郡，郡领绵谷等7县。
唐武德元年（公元618年）又改义城郡为利州，州仍领绵谷等7县，属复置利州总管府；唐武德三年（公元620年）分绵谷县北境置金牛县（属褒州）及南安州和所辖三泉、嘉牟两县（均在陕西境）；唐武德七年（公元624年）升利州总管府为都督府，贞观六年（公元632年）罢；唐天宝元年（公元742年）又改利州为益昌郡，领辖绵谷等6县；唐乾元元年（公元758年）复改益昌郡为利州，辖县未变。
经五代、北宋，利州属昭武军。南宋属宁武军。
利州区元明清时期
蒙古宪宗三年（1253年）立利州治，设都元帅府。至元三年（1266年）又于利州立陕西四川行中书省（至元十七年还冶京兆）。至元十四年（1277年）罢帅府，升利州为广元府广元路，取扩充元朝疆土之意。
明洪武四年（1371）废广元路存广元府。明洪武九年（1376年）降广元府为广元州，属保宁府，以绵谷县省入。明洪武十三年（1380年）复置绵谷县。明洪武二十二年（1389年）降广元州为广元县，又将绵谷县并入，后直至清代，均属保宁府。
利州区民国时期
民国初属嘉陵道。
民国二十四年（1935年），广元县属四川省第十四行政督察区（剑阁专区）。
民国三十一年（1942年），分广元县东境建旺苍设治局，1945年改建为旺苍县。
利州区新中国时期
1949年12月14日，广元县属剑阁专区。
1952年剑阁专员公署改名广元专员公署。
1953年广元专区并入绵阳专区，广元县改属绵阳专员公署。
1959年撤销昭化县，所属的5个区33个公社划入广元县。
1985年2月，撤销广元县，设立地级广元市，原广元县改设为市中区。
1989年，市中区析置元坝区、朝天区两个县级区（市辖区）。
2007年3月，经国务院批准，市中区更名为利州区。
