自漢代以來所設汶江、綿池、汶山、汶川等建置皆以境內岷江得名。據《元和郡縣志》：“梁置汶川縣，因縣西汶水為名。”古“汶”、“岷”通用，汶江即岷江，汶乃岷的隸書之變，且岷汶古音相通。岷江亦讀作汶江。

其地古屬冉毿部。公元前111年以冉毿地置汶山郡，轄綿池等5縣，綿池為郡、縣舊址在今威州鎮姜維城。東漢曾改綿池縣為綿池道，西晉改綿池縣為汶川縣。東晉汶川郡僑遷都安（今都江堰市），廢綿池縣。南朝梁于綿池縣地置汶川縣，西魏時省。北周天和三年（568年）復置汶川縣，縣治仍在姜維城，直到明宣德年間治寒水驛（今綿虒鎮政府所在地）。1952年縣治遷至威州。1958年汶川縣與茂縣、理縣合并成立茂汶羌族自治縣。1963年復置汶川縣。

1990年底，全縣轄3鎮、14鄉，總人口96054人（農業人口占70.46％，非農業人占29.54％）。有羌族27154人，占總人口的28.27％，主要居住在縣北部的威州、綿池地區；藏族13837人，占總人口的14.4％，多聚居在氓江以西地帶；漢族53978人，占總人口的56.2％，主要分布在南部漩口、映秀地區；回族916人，占總人口的0.95％。

1996年，汶川縣面積4048.1平方千米，人口10.4萬人。轄6個鎮、8個鄉：威州鎮、綿虒鎮、臥龍鎮、映秀鎮、漩口鎮、水磨鎮、克枯鄉、龍溪鄉、雁門鄉、草坡鄉、銀杏鄉、耿達鄉、三江鄉、百花鄉。縣政府駐威州鎮。

2000年第五次人口普查，汶川縣常住總人口111935人，其中：威州鎮29237人，綿虒鎮9373人，映秀鎮7977人，臥龍鎮2552人，漩口鎮13091人，水磨鎮10467人，龍溪鄉4851人，克枯鄉3445人，雁門鄉6980人，草坡鄉4906人，銀杏鄉2672人，耿達鄉2583人，白花鄉9644人，三江鄉4157人。

2004年，汶川縣轄威州、漩口、映秀、水磨、綿虒、臥龍6個鎮和雁門、克枯、龍溪、草坡、銀杏、耿達、白花、三江8個鄉。

2010年第六次人口普查，汶川縣常住總人口100771人，其中：威州鎮34460人，綿虒鎮7845人，映秀鎮2468人，臥龍鎮2421人，水磨鎮12574人，漩口鎮13597人，龍溪鄉3724人，克枯鄉3078人，雁門鄉7504人，草坡鄉3826人，銀杏鄉2302人，耿達鄉2857人，三江鄉4115人。

2013年，省政府（川府民政[2013]1號）批復同意撤銷三江鄉，設立三江鎮，鎮政府駐街村，轄原三江鄉所屬行政區域；省政府（川府民政[2013]26號）批復同意撤銷耿達鄉，設立耿達鎮，鎮政府駐耿達村，轄原耿達鄉所屬行政區域。2014年，省政府（川府民政[2014]9號）批復同意撤銷草坡鄉，將草坡鄉所屬行政區域劃歸綿虒鎮管轄。

至此，全縣轄8個鎮、4個鄉：威州鎮、綿虒鎮、映秀鎮、臥龍鎮、水磨鎮、漩口鎮、三江鎮、耿達鎮、龍溪鄉、克枯鄉、雁門鄉、銀杏鄉。