今元山镇境域古时先后为梓潼县、华阳县、黄安县、普成县、普安县、剑州属地。
南北朝刘宋大明（457至464年）间，今元山境域隶属华阳县（治今剑阁王河镇南），属南安郡（治南安县，今剑阁普安镇）。
北朝西魏废帝三年（554年），今元山境域隶属黄安县（华阳县改置），属黄原郡。
唐朝末期，黄安县更名为普成县。
元朝至元二十年（1283年），普成县并入普安县（南安县改置，治今普安镇），属剑州（治普安县，今普安镇），今元山境域改属剑州普安县。
明朝洪武六年（1373年），废普安县，辖区并入剑州直辖，今元山境域改属剑州。
清朝雍正八年（1730年），因在元仓山建成一庙，名元山庙，后兴场，故名元山场。
清朝同治十一年（1872年），置修睦保（治元山场），属剑州（治州城，今普安镇）。宣统二年（1910年），设诚睦镇，属剑州，辖修睦保、广诚保（治开封场，今剑阁开封镇），诚睦镇、修睦保同治元山场。
元山镇民国时期
民国二年（1913年），剑州改为剑阁县，诚睦镇改属剑阁县。
民国三年（1914年），废诚睦镇，修睦保改为修睦团，辖区不变。
民国十九年（1930年），修睦团改为修睦区，设区办事处。
民国二十四年（1935年）4月，中国工农红军第四方面军进入剑阁县，设置3个县苏维埃后，废区、保，县下设区、乡、村苏维埃。元山区苏维埃辖元山乡、演圣乡、王河乡、黑土乡、仁和乡、宝石乡苏维埃等，属金仙县（治今金仙镇）。
夏，国民政府统一四川政权后，恢复剑阁县，并设置四川省第十四行政督察区，辖9县，行政督察专员公署暨保安司令部驻剑阁县城。
秋，剑阁县政府将修睦区、剑安二区合并为第三区（治元山场），区下设联保，全县各联保以序号定名，联保下设保。
民国二十五年（1936年），设第二区署；6月，缩编联保，更用新名，设元王联保（元山王河联保）。
民国二十九年（1940年）8月，废联保，设乡镇，始建元山镇。
民国三十年（1941年）2月，第三区改为第三指导区。
民国三十四年（1945年），全县定乡镇编制，元山镇改为元山乡，除普安镇为甲等镇外，包括元山乡在内的其余25乡均为乙等乡。
民国三十五年（1946年）10月，剑阁县调整行政区划，县域划分为3个指导区，第二指导区治元山场，辖元山乡、仁和乡、宝石乡、柘坝乡、开封乡、马迎乡、演圣乡、金仙乡、香沉乡9乡，共154保，1486甲。
元山镇新中国时期
中华人民共和国成立后，1950年1月，剑阁县设4个区公署，元山区公署治元山场。
1952年，剑阁县调整行政区划，元山区改为第四区。
1953年1月，区公署改称区公所；
6月（梓潼县称8月），第四区所属仁和乡、宝石乡、二洞乡、大兴乡、文兴乡、观龙乡6乡42村全部划归梓潼县。
1955年11月，第四区所属黑土乡划归盐亭县；
12月，区公所改以治地命名，第四区复称元山区。
1958年9月，剑阁县推行人民公社化，实行政社合一体制，
改乡为人民公社，元山乡改为元山人民公社。
1961年5月，新建公店人民公社和时古人民公社，属元山区。
1966年11月17日，经四川省人民委员会（四川省人民政府更名改制）、绵阳专区专员公署（地级绵阳市人民政府的前身）批准，以地名命名的区公所和人民公社改为具有“革命意义”的新名称，元山称跃进、王河称曙光、演圣称光明、时古称爱国、柘坝称黎明。
1967年，区、公社恢复原来名称。
1968年5月11日，剑阁县革命委员会（属中国人民解放军建制，实际取代了剑阁县人民委员会的职权）成立后，区、公社、大队均成立革命委员会，生产队成立革命领导小组。
1981年第一次全国地名普查时，部分重名的生产大队改称新名。
1984年初，剑阁县基层政区改制，实行政社分设，恢复乡镇建制，生产大队、生产队分别改为村、组。元山人民公社恢复为元山乡，元山区所辖各人民公社亦均改为乡建制。
1985年1月，元山乡改建为元山镇。
1989年，元山区总面积275.0平方公里，辖元山镇和王河乡、公店乡、时古乡、演圣乡、柘坝乡1镇5乡，共85村，355组。
1992年，剑阁县行政区划调整，撤销元山区，公店乡、王河乡合并改建王河镇；时古乡、演圣乡合并改建演圣镇，原元山区公所改为元山督导室，辖元山镇、王河镇、演圣镇和柘坝乡3镇1乡。
1995年，复置公店乡，仍属元山督导室，演圣镇原时古乡行政区域划归元山镇。
2006年6月，剑阁县撤销11个“县辖区”县级派出机构督导办公室建制，元山督导室撤销，元山镇及原元山区所辖的王河镇、演圣镇和柘坝乡均直属剑阁县，元山镇不再作为区级治所，但仍保留了如公安、交警、教育、工商行政管理、地方税务等部分原元山区对应区域的县级管辖职能。
