华蓥境域古属梁州地，春秋战国时期为巴国属地，秦朝首立郡县制后，市境隶属随朝代更迭和政区建置调整数度变更，所属政区名亦屡有变更。其间，秦朝至隋末唐初，市境先后分属巴郡、巴西郡及宕渠郡，为褺江县、宕渠县、安汉县分治。

    唐朝市境分属果州（南充郡）岳池县、渠州（潾山郡）渠江县，合州石镜县所治。

    宋时市境为广安军（宁西军）岳池县、渠江县，合州石照县分治。

    元朝市境分属广安府岳池县、渠江县，合州石照县。

    明代市境分别为广安州、岳池县及合州所辖。

    清代市境分属广安州、岳池县、合州、江北厅管辖。

    清宣统三年（1911），革命党人攻占广安等地，建大汉蜀北军政府，市境归其管辖。

    中华民国元年（1912）至民国24年（1935），四川军阀混战，市境先后为川、陕、黔各路军阀割据管辖。民国24年（1935）后，川政统一，市境归四川省第十行政督察区和第十一行政督察区，仍分属广安、岳池2县管辖。至中华民国38年（1949），市境分属广安、岳池、合川3县管辖。

    中华人民共和国成立之初，市境隶属沿袭不变。1952年，合川县庆合乡12个村成建制划归岳池县。至1978年，境域分属广安、岳池2县管辖。

    1964年，华蓥山中段被国家选定为“三线建设”工业基地。1965—1978年，沿华蓥山中段西麓北起禄市镇，南至溪口镇不足100平方千米的狭长地带，先后建起6个国有军工企业、2个省属军工企业及一批原煤、水泥生产企业。至1978年初，此区域发展成为国家三线建设光学仪器、机械加工工业基地和川东北能源建材基地。为探索工农结合、城乡结合、厂社结合发展途经，促进区域经济社会发展，1978年3月9日，中共南充地委向中共四川省委、四川省革命委员会呈报《关于建立中共华蓥工农示范区委员会、华蓥工农示范区革命委员会的报告》。4月8日，中共四川省委、四川省革命委员会批准筹建。6月1日，中共南充地委、南充地区行政公署成立华蓥工农示范区筹建处。11月10日，经中共四川省委和四川省革命委员会批准，析广安县9个人民公社、岳池县7个人民公社和1个镇，设立县级行政区——华蓥工农示范区，成立中共华蓥工农示范区委员会和华蓥工农示范区革命委员会，隶属南充地区行政公署管辖，区委、区革委驻双河场。

    1979年10月5日，经国务院批准，改华蓥工农示范区为华云工农区，建制及行政区划不变。

    1985年2月4日，国务院批复撤销华云工农区，建立县级华蓥市，辖原华云工农区行政区域，归省政府直管，委托南充地区行政公署代管。市委、市政府驻双河镇。

    1993年7月2日，华蓥市划归广安地区，由省政府直管，委托广安地区行政公署代管。

    1998年7月31日，国务院批准撤销广安地区，设立地级广安市，华蓥市建制、行政区划及驻地不变，由广安市政府代管。2005年，市委、市政府驻双河街道办事处。