西漢高祖六年（前201）置涪縣。晉永嘉元年（307年）改名涪城縣。1913年以治地在綿山之陽，改為綿陽縣。1976年將綿陽縣城關(guān)鎮(zhèn)和城郊、開元、園藝、五一公社劃出建立綿陽市（縣級(jí)）。1978年撤銷綿陽縣，其政區(qū)并入綿陽市。1985年改綿陽市為地級(jí)綿陽市中區(qū)。

1992年10月30日，民政部（民行批[1992]127號(hào)）批復(fù)同意撤銷綿陽市市中區(qū)，設(shè)立涪城區(qū)、游仙區(qū)。游仙區(qū)轄涪江街道辦事處和游仙、石馬、忠興、新橋、石板、魏城、徐家、沉抗、劉家、玉河、小枧溝、柏林、松埡、太平14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，區(qū)政府駐開元。

1996年，游仙區(qū)面積1018平方千米，人口約44.3萬人。轄1街道12鎮(zhèn)6鄉(xiāng)：涪江街道、魏城鎮(zhèn)、忠興鎮(zhèn)、新橋鎮(zhèn)、劉家鎮(zhèn)、石馬鎮(zhèn)、柏林鎮(zhèn)、石板鎮(zhèn)、徐家鎮(zhèn)、沉抗鎮(zhèn)、玉河鎮(zhèn)、游仙鎮(zhèn)、小枧溝鎮(zhèn)、云鳳鄉(xiāng)、白蟬鄉(xiāng)、觀太鄉(xiāng)、建華鄉(xiāng)、松埡鄉(xiāng)、太平鄉(xiāng)。

2000年第五次人口普查，游仙區(qū)常住總?cè)丝?91561人，其中：涪江街道68798人，科學(xué)城街道37147人，游仙鎮(zhèn)32315人，石馬鎮(zhèn)17386人，新橋鎮(zhèn)18853人，小枧溝鎮(zhèn)19800人，魏城鎮(zhèn)42738人，沉抗鎮(zhèn)14807人，忠興鎮(zhèn)19218人，柏林鎮(zhèn)13919人，徐家鎮(zhèn)15296人，石板鎮(zhèn)18399人，劉家鎮(zhèn)16653人，玉河鎮(zhèn)18306人，松埡鎮(zhèn)17024人，白蟬鄉(xiāng)9457人，觀太鄉(xiāng)13007人，建華鄉(xiāng)8360人，云鳳鄉(xiāng)10529人，東林鄉(xiāng)9654人，太平鄉(xiāng)15604人，梓棉鄉(xiāng)12706人，朝真鄉(xiāng)10499人，東宣鄉(xiāng)10085人，街子鄉(xiāng)11586人，鳳凰鄉(xiāng)9415人。

2004年，游仙區(qū)轄涪江、富樂、科學(xué)城春雷、科學(xué)城松林、科學(xué)城華豐、三江涪6個(gè)街道，游仙、石馬、忠興、新橋、柏林、松埡、劉家、玉河、沉抗、石板、魏城、徐家、小枧溝13個(gè)鎮(zhèn)和太平、云鳳、觀太、白蟬、建華、東林、鳳凰、朝真、街子、東宣、梓綿11個(gè)鄉(xiāng)。

2010年第六次人口普查，游仙區(qū)常住總?cè)丝?88604人，其中：涪江街道47796人，科學(xué)城春蕾街道21935人，富樂街道39464人，科學(xué)城華豐街道8239人，科學(xué)城松林街道13349人，游仙鎮(zhèn)76652人，石馬鎮(zhèn)17383人，新橋鎮(zhèn)14579人，小枧溝鎮(zhèn)24744人，魏城鎮(zhèn)31632人，沉抗鎮(zhèn)14834人，忠興鎮(zhèn)14068人，柏林鎮(zhèn)9449人，徐家鎮(zhèn)11672人，石板鎮(zhèn)12448人，劉家鎮(zhèn)9943人，玉河鎮(zhèn)13089人，松埡鎮(zhèn)19665人，白蟬鄉(xiāng)5592人，觀太鄉(xiāng)9430人，建華鄉(xiāng)7262人，云鳳鄉(xiāng)7887人，東林鄉(xiāng)6926人，太平鄉(xiāng)10804人，梓棉鄉(xiāng)7074人，朝真鄉(xiāng)7526人，東宣鄉(xiāng)7048人，街子鄉(xiāng)9248人，鳳凰鄉(xiāng)6418人，四川省新華勞動(dòng)教育管理所2448人。