西晉置巴興縣，東晉改名長江縣，唐置唐興縣，后改名蓬溪縣。據《太平寰宇記》：“天寶初改為蓮溪縣，取邑內蓬溪為名。”一說因縣有蓬山（又名蓬萊山）和溪水（即蓬溪水）而得名。1949年隸屬遂寧市區，1958年并入綿陽地區，1985年劃入遂寧市。

1996年，蓬溪縣面積1951.1平方千米，人口約126.2萬人。轄24鎮13鄉：赤城鎮、紅江鎮、蓬萊鎮、河邊鎮、隆盛鎮、回馬鎮、蓬南鎮、玉峰鎮、象山鎮、大英鎮、天保鎮、天福鎮、常樂鎮、明月鎮、吉祥鎮、大石鎮、新會鎮、文井鎮、鳴鳳鎮、任隆鎮、三鳳鎮、高坪鎮、群利鎮、寶梵鎮、新星鄉、板橋鄉、槐花鄉、黃坭鄉、金龍鄉、荷葉鄉、農興鄉、智水鄉、通仙鄉、下東鄉、羅戈鄉、吉星鄉、金元鄉。縣政府駐赤城。

1997年10月31日，民政部（民行批[1997]23號）批復同意調整蓬溪縣行政區域，設立大英縣。大英縣轄原蓬溪縣管轄的通仙、金元、智水3個鄉和玉峰、象山、卓簡井、天保、蓬萊、河邊、隆盛、回馬8個鎮以及原紅江鎮的文武、永和、夏家溝3個村。縣政府駐蓬萊鎮。

2000年第五次人口普查，蓬溪縣常住總人口672546人，其中：赤城鎮71069人，新會鎮20623人，文井鎮36792人，明月鎮27568人，常樂鎮26715人，天福鎮29601人，紅江鎮22105人，寶梵鎮15688人，大石鎮29802人，吉祥鎮18127人，鳴風鎮34739人，任隆鎮31505人，三鳳鎮32412人，高坪鎮13048人，蓬南鎮51782人，群利鎮20180人，下東鄉17580人，新星鄉8943人，羅戈鄉8343人，板橋鄉14016人，槐花鄉10875人，吉星鄉15697人，黃泥鄉14175人，荷葉鄉12627人，金龍鄉10004人，農興鄉12724人，新勝鄉7414人，回水鄉11820人，群力鄉8381人，高升鄉14744人，金橋鄉10250人，城南經濟區10906人，火車站經濟區2291人。

2004年，蓬溪縣轄赤城、天福、紅江、蓬南、鳴鳳、任隆、三鳳、大石、常樂、明月、吉祥、新會、文井、高坪、群利、寶梵16個鎮和新星、板橋、槐花、黃泥、群力、高升、回水、新勝、金龍、荷葉、農興、下東、羅戈、吉星、金橋15個鄉。

2010年第六次人口普查，蓬溪縣常住總人口553239人，其中：赤城鎮89105人，新會鎮11451人，文井鎮26938人，明月鎮20009人，常樂鎮19928人，天福鎮26462人，紅江鎮17137人，寶梵鎮13319人，大石鎮21131人，吉祥鎮12848人，鳴鳳鎮24418人，任隆鎮23482人，三鳳鎮25772人，高坪鎮9974人，蓬南鎮61938人，群利鎮20553人，下東鄉9713人，新星鄉7374人，羅戈鄉4713人，板橋鄉7465人，槐花鄉6310人，吉星鄉12750人，黃泥鄉11943人，荷葉鄉10753人，金龍鄉7628人，農興鄉11348人，新勝鄉4613人，回水鄉8588人，群力鄉7112人，高升鄉10618人，金橋鄉7846人。

2014年，省政府（川府民政[2014]19號）批復同意撤銷吉星鄉、金橋鄉，設立吉星鎮、金橋鎮。調整后，全縣轄18個鎮、13個鄉：赤城鎮、新會鎮、文井鎮、明月鎮、常樂鎮、天福鎮、紅江鎮、寶梵鎮、大石鎮、吉祥鎮、鳴鳳鎮、任隆鎮、三鳳鎮、高坪鎮、蓬南鎮、群利鎮、吉星鎮、金橋鎮、下東鄉、新星鄉、羅戈鄉、板橋鄉、槐花鄉、黃泥鄉、荷葉鄉、金龍鄉、農興鄉、新勝鄉、回水鄉、群力鄉、高升鄉。