巴中的建制始于东汉。和帝永元三年(91年)，划宕渠之北，包括今巴州区、通江、南江、平昌及万源等县的巴河流域地区，置汉昌县(治今巴州区巴州镇)。和帝永元建安五年(200年)汉昌属益州巴郡(治江州，今重庆)。建安六年(201年)至建安二十二年(217年)汉昌属益州巴西郡(治保宁，今阆中)。
建安二十三年(218年)，刘备将汉昌、宣汉、宕渠3县置为益州宕渠郡(治今渠县土溪);建安二十五年(220年)3县复属益州巴西郡。到蜀汉延熙二年(239年)至十一年(248年)汉昌县又两次更属益州宕渠郡和巴西郡。
两晋时期，西晋泰始三年(267年)汉昌县更属梁州(治今陕西汉中)巴西郡。元康六年至永康二年(296年至300年)汉昌县又属宕渠郡。永宁元年(301年)汉昌还属巴西郡。永兴元年(304年)改汉昌县为汉兴县，复属宕渠郡。东晋隆安四年(400年)，复名汉昌县，属梁州巴西郡。
南北朝宋、齐年间(420年——502年)复改汉昌县为汉兴县，先后属梁州宕渠郡和巴西郡。梁、魏年间，梁天监四年、魏正始二年(505年)，梁、魏互相争夺汉昌县，互相竞争设置州、郡、县等地方政权。北魏延昌三年(514年)始置巴州，治大谷郡北(今巴中市江北新区)，熙平二年(517年)州移治汉昌县。
北魏孝明帝熙平二年(517年)至北魏孝武帝永熙三年(534年)间，巴州全盛时期管辖8郡11县。
(1)大谷郡(治今巴州区巴州镇)领汉昌县;(2)归化郡(治今巴州区曾口镇)领曾口(治今巴州区曾口镇)、梁大(治今巴州区梁永镇)二县;(3)义阳郡(治今巴州区恩阳镇樊家梁)领义阳县(治今巴州区恩阳镇);(4)遂宁郡(治今巴州区水宁镇)领始宁(治今巴州区水宁寺镇)、平州(治今平昌县江口镇)二县;(5)哀戎郡领其章县(郡县同治今巴州区奇章乡);(6)北水郡领难江县(郡县同治今南江县八庙垭);(7)伏虞郡领宣汉(郡县同治今仪陇县大罗乡)、固安(治今营山县固安乡)二县;(8)其章郡领涪阳县(郡县同治今通江涪阳镇)。
南朝梁武帝大同元年至梁元帝承圣三年(535年——554年)全巴州均属梁，其间全盛时期管辖13郡19县：
(1)归化郡(治今巴州区巴州镇)领梁广县(废汉昌县，移梁大县于汉昌更名梁广县)、曾口二县;(2)义阳郡领义阳县;(3)遂宁郡领始宁、平州二县;(4)其章郡领涪阳县;(5)北水郡领难江县;(6)木门郡领伏强县(郡县同治今旺苍县东凡乡楠木村);(7)义安郡领池川县(郡县同治今旺苍县普济乡大池坝);(8)伏虞郡领宣汉、固安二县;(9)隆城郡领仪陇、大寅二县(郡及仪陇县同治今仪陇县顺义场，亦说金城山，大寅县治今仪陇县大云乡);(10)梓潼郡领相如、郎池二县(郡及相如县同治今蓬安县利溪乡，亦说今蓬安镇，郎池县治今营山县城守镇);(11)南宕渠郡领安汉县(郡县同治今南充市舞凤乡);(12)新兴郡领汉初县(郡县同治今武胜县西关乡);(13)景阳郡领宕渠、绥安二县(郡及宕渠县同治今营山县黄渡乡，绥安县治今营山县三元场)。
西魏恭帝三年(556年)到北周末年，巴州全盛时期辖10郡15县，所辖地域，东至今达县桥湾乡，南至今营山、蓬安、武胜等县部分地方，西至今旺苍东北部分地方，北至今南江、通江县全部。
隋朝开皇三年至大业二年(583年——606年)，巴州领县9县。到了大业三年(607年)改巴州为清化郡，领14县。
唐高祖武德二年(619年)，废清化郡复置巴州，领今巴州区所辖的地域和平昌、通江、南江的部分地域。唐太宗贞观元年(627年)，巴州属山南道;开元二十一年(733年)属山南西道。
五代时期(907年——960年)，巴州领9县，所辖地域有所缩减。
宋太祖乾德四年至宋末(966年——1275年)的巴州属利州路(治今广元)兴元府(治今汉中)，领化成、难江、恩阳、曾口、通江等5县。其间宋太宗淳化四年(993年)，巴州属剑南道。
元朝沿袭宋朝建置，仍置巴州领县，属广元路。元世祖至元二十三年(1286年)，置四川行中书省，简称四川省(四川置省之始)，巴州属四川省广元路。
到了明朝，明太祖洪武九年(1376年)，改巴州为巴县，属四川承宣布政司川北道(简称四川北道)保宁府(治今阆中)。明武宗正德九年(1514年)，复置巴州，领化成、通江、难江3县。明末清初，张献忠入四川在成都称帝(1644年)，国号大西，巴州全属大西。
从清朝初到民国元年(1648年——1912年)，巴州仍属四川北道保宁府，不领县。
民国元年(1912年)，巴州衙署改名巴州行政公署。民国2年(1913年)，改巴州为巴中县，隶属四川北道(治今阆中)。民国3年(1914年)，改四川北道为嘉陵道(治今南充)，巴中隶属嘉陵道。不久裁废道制，以府、州、厅、县直属省政。
据《太平寰宇记》和《东晋南北朝舆地考》载，古时外地曾有4个“巴州”建制：
其一，齐建元二年(480年)，以荆州之巴东、建平二郡及益州之巴郡(治今垫江)、梁州之涪陵郡(先治今彭水，后治今涪陵枳城区)置巴州;永明元年(483年)省。历时3年。其二，西魏大统十七年(551年)，改楚州(治今重庆)为巴州;周闵帝元年(557年)改巴州复为楚州。历时6年。其三，北齐天保三年(552年)，置巴州于齐安(治今湖北黄冈);陈太建五年(573年)废。历时21年。其四，梁承圣二年(553年)，置巴州于巴陵(治今湖南岳阳);隋开皇九年(589年)改为岳州。历时36年。
以上4个古时外地的“巴州”重置，切勿与大巴山南麓的巴州混同。
建国后(1950年1月)，四川省分川西、川东、川北、川南4个行署区和重庆市及西康省，均属西南局(治今重庆市)。巴中属川北行署(治今南充)达县专区(治今达州)管辖，一直延续到1993年上半年。其间1950年4月，川北行署批准成立巴中中心县委，作为达县地委的派出机构，领通江、南江、巴中三县，1953年3月巴中中心县委撤销，三县直属达县地委。
1993年7月5日，经国务院批准，通江、南江、巴中、平昌四县从达县地区划出，设立巴中地区，巴中县一并撤县建市(县级)，于当年10月28日正式挂牌成立。
2000年6月14日，经国务院批准撤销巴中地区建立巴中市(地级)，于当年12月27日正式挂牌成立，以市管区县，辖巴州区、通江县、南江县、平昌县。
2013年1月18日，经国务院批准设立巴中市恩阳区，至此，巴中行政区划变更为两区三县(巴州区、恩阳区、南江县、通江县、平昌县)。
