巴州区古属禹贡梁州之域，春秋时为巴子国，秦灭巴后置巴郡，西汉因之。

东汉和帝永元年三年（公元91年）始分宕渠县北境置汉昌县。

东汉建安六年（公元201年）析置巴西郡。

晋惠帝复分巴西郡置宕渠郡。

南朝刘宋（公元420年-479年）末置归化郡，梁武帝天监二年（公元504年）置太谷郡，北朝魏宣武帝延昌三年（公元514年）于太谷郡北始置巴州，辖地最宽时，巴州领归化、哀戎、遂宁、义阳、木门、北水、伏虞、义安、隆城、梓潼、东宕渠、新兴、景阳等13郡，梁广、曾口、其章、始宁、平川、义阳、伏强、池川、难江、宣汉、安固、仪陇、大寅、相如、朗池、安汉、汉初、宕渠、绥安等19县，其境域除拥有整个巴河流域外，还南接今南部县，西南有今蓬安全部，并延伸至南充、武胜等，总面积22730平方公里。

隋炀帝大业二年（公元607年）罢州置清化郡。

唐复曰巴州属山南西道，唐玄宗天宝元年（西元742）改巴州改为清化郡。唐肃宗乾元元年（西元758）清化郡复为巴州。

宋巴州属利州路。元巴州属广元路，明初降州为县，寻复故，属四川布政使司保宁府，清因之。

民国二年（公元1913年）废州为县，恢复古名改为巴中县，先隶川北道，后属嘉陵道，二十四年（公元1935年）属第15行政督察区。

1950年巴中这个具有光荣革命传统的川陕革命苏区城市获得解放，隶达县专区，属川北行署区。

1952年达县专区属四川省。

1970年达县专区改称达县地区。

1993年7月5日，国务院批准将达县地区更名为达川地区；设立巴中地区，撤销巴中县设立巴中市（县级），巴中地区行政公署驻巴中市。

2000年6月14日，国务院批准：（1）撤销巴中地区和县级巴中市，设立地级巴中市。市人民政府驻新设立的巴州区。（2）巴中市设立巴州区，以原县级巴中市的行政区域为巴州区的行政区域。区人民政府驻巴州镇。

2013年1月18日，国务院批准成立巴中市恩阳区，同意将巴州区一分为二，将巴州区的24个乡镇划归恩阳区管辖。