因地處萬頃池和諸水源頭，故名萬源。縣東北有萬頃池，相傳為春申君故居，旁有平田萬頃，鄰邑之水，多源于此，《通釋》謂：“萬頃池灑流有四，三入于夔，一入于渠”。春秋戰國屬巴國，秦屬巴郡宕渠，東漢屬益州巴郡宣漢縣。唐貞觀元年屬通州，天寶元年屬通川郡宣漢縣。五代時置明通院（治今舊院壩）。元屬達州和巴州曾口縣。
明屬重慶夔州達縣，后屬東鄉縣（治今宣漢縣東鄉鎮）。正德十年（1515）析東鄉縣東北境太平里置太平縣。清嘉慶七年（1802）升為太平直隸廳，直隸四川省承宣布政使司川東道。道光二年（1822）復為太平縣。民國三年（1914年）因與安徽太平縣同名，改為萬源縣。1978年析縣東部地置白沙工農區。
1993年7月27日，經國務院批準撤銷萬源縣和白沙江農區，合并設立萬源市（縣級）。以原萬源縣行政區域所轄城守、舊院、羅文、河口、草壩、竹峪、大竹、黃鐘、官渡和白沙工農區轄的白沙共10個區和57個鄉為萬源市的行政區域。市政府駐太平鎮。同年11月29日，萬源市人民政府正式掛牌成立。
清乾隆六十年（1795）全縣分為十保。道光二年（1822）太平直隸廳復置太平縣，原太平廳七八九保設城口廳，割巴州（今巴中）之太平、長樂兩鄉及通江之安仁里、長寧里、麻巴里各甲撥入太平縣，時人稱“三鄉”為新太平，原七保為老太平，時七保三鄉共轄119甲，51個場鎮，其中九鄉黃鐘堡設巡檢分署。1914年，改鄉保為區團制，時設十個區，連縣城52個場鎮（團）；其中七區黃鐘堡設縣佐公署，1928年撤，1929年復設分知事公署。
1933年1月25日紅四方面軍進駐萬源縣后，在境內建有竹峪特別區和萬源、紅勝、城口等3個縣蘇維埃政府，轄3個市、20個區、71個鄉蘇維埃政府。1935年2月，紅軍撤離萬源縣境，國民黨政府將建制和轄區恢復到紅軍入川前。同年6月將區劃由10個區改劃為4個區，39個聯保。1941年改聯保為鄉鎮、保甲制，時全縣4個區，24個鄉，214保、2040甲，27897戶、150469人。
1949年12月29日，全縣解放。在黃鐘、大竹設區公署，任命區長；在石塘、羅文設指導區，由指導員巡回視察工作，向縣負責；城守鎮及青花、白沙、官渡3鄉由縣直轄。1950年1月25日，增設城守區，時全縣5個區，25個鄉鎮、215個保、2012個甲。1950年12月11日，縣政府發布廢除保甲制布告。1951年4月1日，實行新的行政區劃，增設河口、草壩2個區，以區轄鄉（鎮），鄉轄村、村轄組、鎮轄段，時全縣7個區，43個鄉，1個鎮，252個村，4個段。
1952年4月，改原用地名區為序數區名，增設白沙區為八區和水田、安家、蜂桶、響水、三教、長田、梨園、白楊、秦河、三官、金山、康樂、高家、劉家、上三溪、觀音、白果、鐘亭、蒿壩、荊竹、諸葛、紫溪、八臺、石馬、花萼等25個鄉，時全縣共8個區，68個鄉、1個鎮。1952年8月6日，增設三溪、青花、官渡為九、十、十一區，撤銷三教、白楊、水田、三官、金山、高家、劉家、上三溪8個鄉；增設水田（白沙區境）、盧家、新興、龍舟、明鏡、梨樹、長石7個鄉，時全縣11個區、67個鄉、1個鎮。1953年1月14日，增設大竹、羅文2個鎮。
1954年5月7日，增設紅茶、蒲家2個鄉，撤銷廟子鄉。1955年3月16日，撤銷十一區（官渡），原所轄的官渡、梨樹、蒿壩3個鄉劃歸一區（駐城守鎮），將皮窩鄉劃歸七區（駐大竹鎮），撤銷荊竹、諸葛2個鄉。同年7月1日改序數區名為用地名稱呼，即城守、舊院、羅文、草壩、河口、竹峪、大竹、白沙、青花、黃鐘等區名，時全縣共10個區，66個鄉，3個鎮。1956年1月12日，撤銷青花區和盧家、響水、梨園、龍舟、馬口、長田、石馬、紅茶、觀音等9個鄉，蒲家、明鏡2鄉合并為廟子鄉，撤大竹、羅文兩鎮入大竹、羅文兩鄉，時全縣共9個區，56個鄉，1個鎮。
1958年10月，除城守鎮外，全縣實行政社合一，改區政府為區公所，鄉為公社，村為管理區，時全縣9個區，53個公社，1個鎮。1959年8月，在城郊增設長青公社，屬城守區轄。1961年3月，撤銷紅星公社，改設長壩、趙塘2個公社；4月，增設花萼公社；5月，增設官渡區；至此，全縣有10個區、1個鎮，57個公社。1972年，改城守區屬長青公社為城關鎮轄。1978年4月14日，析白沙區及所屬7個公社設立白沙工農區（縣級），時全縣轄9個區、1個鎮，50個公社。1981年，改城關鎮屬長青公社為城守區轄。同年，達署173號文批示，改城關鎮為太平鎮。
1983年，改公社、大隊、生產隊為鄉、村、村民小組。1985年，全縣轄9個區、1鎮，50個鄉，6個居委會、365個村，52個居民小組、2225個村民小組。1986年12月，撤大竹鄉、羅文鄉，設大竹鎮、羅文鎮（鄉級）。1986年，全縣總人口92536戶、405738人，其中農業人口358956人，非農業人口46782人。1987年5月，撤銷長青鄉，其所屬的2個村、7個組并入太平鎮。1990年第四次人口普查，全縣總人口105074戶、434681人。