秦時(shí)屬蜀郡管轄范圍。唐武德三年（620年）置縣。清順治十六年（1659年）羅江縣并入德陽縣。雍正七年（1729年）復(fù)置羅江縣。1949年后屬綿陽專區(qū)管轄。1959年撤銷羅江縣并入德陽縣。1983年劃屬德陽市。1984年撤銷德陽縣，設(shè)立市中區(qū)。

1996年8月3日，國務(wù)院批準(zhǔn)（國函[1996]63號(hào)）：撤銷德陽市市中區(qū)，設(shè)立旌陽區(qū)和羅江縣。旌陽區(qū)轄原市中區(qū)的旌陽、紅旗、建設(shè)、工農(nóng)村、工農(nóng)橋5個(gè)街道辦事處，八角井、天元、揚(yáng)嘉、景福、孝感、孝泉、柏隆、黃許、德新、壽豐、通江、新中、雙東13個(gè)鎮(zhèn)，城區(qū)、旌陽、東河、和興、東泰、袁家、孟家7個(gè)鄉(xiāng)，區(qū)政府駐旌陽街道辦事處署前街50號(hào)。

1996年，旌陽區(qū)面積648平方千米，人口60萬人。轄3個(gè)街道、13個(gè)鎮(zhèn)、7個(gè)鄉(xiāng)：旌陽街道、城南街道、城北街道、黃許鎮(zhèn)、孝泉鎮(zhèn)、柏隆鎮(zhèn)、八角井鎮(zhèn)、德新鎮(zhèn)、揚(yáng)嘉鎮(zhèn)、天元鎮(zhèn)、孝感鎮(zhèn)、景福鎮(zhèn)、壽豐鎮(zhèn)、新中鎮(zhèn)、通江鎮(zhèn)、雙東鎮(zhèn)、城區(qū)鄉(xiāng)、旌陽鄉(xiāng)、東河鄉(xiāng)、袁家鄉(xiāng)、孟家鄉(xiāng)、東泰鄉(xiāng)、和新鄉(xiāng)。區(qū)政府駐旌陽街道。

2000年第五次人口普查，旌陽區(qū)常住總?cè)丝?28876人，其中：旌陽街道60471人，城南街道108727人，城北街道40315人，旌東街道39776人，黃許鎮(zhèn)24919人，孝泉鎮(zhèn)39986人，八角井鎮(zhèn)19939人，柏隆鎮(zhèn)25006人，孝感鎮(zhèn)20468人，天元鎮(zhèn)27375人，景福鎮(zhèn)13858人，揚(yáng)嘉鎮(zhèn)20817人，德新鎮(zhèn)25865人，壽豐鎮(zhèn)13378人，雙東鎮(zhèn)15309人，新中鎮(zhèn)9536人，通江鎮(zhèn)9852人，東河鎮(zhèn)12138人，袁家鎮(zhèn)8652人，孟家鎮(zhèn)19497人，東泰鎮(zhèn)10488人，和新鎮(zhèn)11574人，城區(qū)鄉(xiāng)24751人，旌陽鄉(xiāng)26179人。

2003年8月1日，省政府（川府函[2003]185號(hào)）批復(fù)同意德陽市旌陽區(qū)人民政府機(jī)關(guān)辦公駐地由德陽市區(qū)泰山北路218號(hào)遷至市區(qū)黃河?xùn)|路99號(hào)。

2004年，旌陽區(qū)轄旌陽、工農(nóng)、城北、城南、旌東5個(gè)街道，黃許、孝泉、柏隆、八角井、德新、揚(yáng)嘉、天元、孝感、景福、壽豐、新中、通江、雙東、東泰、東河、和新、袁家、孟家18個(gè)鎮(zhèn)和城區(qū)、旌陽2個(gè)鄉(xiāng)。

2006年1月12日，省政府（川府民政[2006]5號(hào)）批復(fù)同意旌陽區(qū)將原來的18個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)鄉(xiāng)、5個(gè)街道調(diào)整為11個(gè)鎮(zhèn)、1個(gè)鄉(xiāng)、5個(gè)街道：撤銷東河鎮(zhèn)所屬行政區(qū)域并入八角井鎮(zhèn)；撤銷景福鎮(zhèn)所屬行政區(qū)域并入天元鎮(zhèn)；撤銷通江鎮(zhèn)所屬行政區(qū)域并入雙東鎮(zhèn)；撤銷孟家鎮(zhèn)，綿河、仙橋、紅臺(tái)、金相、新原、孟家店、大壩等7個(gè)村和孟家場鎮(zhèn)居委會(huì)并入黃許鎮(zhèn)，五四、文化、富貴3個(gè)村并入德新鎮(zhèn)，高地、大同2個(gè)村并入旌陽鄉(xiāng)；撤銷壽豐鎮(zhèn)，新溝、刁橋、高槐、石板、寶華5個(gè)村和壽豐場鎮(zhèn)居委會(huì)并入旌陽鄉(xiāng)，桂花、白蓮2個(gè)村并入新中鎮(zhèn)，白蠟、福興、小河3個(gè)村并入和新鎮(zhèn)；撤銷袁家鎮(zhèn)、東泰鎮(zhèn)，并入黃許鎮(zhèn)；撤銷城區(qū)鄉(xiāng)，秦宓、北光、三圣、蓮池、金螺5個(gè)村和原鄉(xiāng)飼養(yǎng)場并入城北街道，紅雨、鹿鶴2個(gè)村并入城南街道，千佛、寶峰、東升、工農(nóng)4個(gè)村并入工農(nóng)街道；旌陽鄉(xiāng)更名為東湖鄉(xiāng)。

2010年第六次人口普查，旌陽區(qū)常住總?cè)丝?35070人，其中：旌陽街道54486人，城南街道102359人，城北街道55906人，旌東街道81927人，工農(nóng)街道57054人，黃許鎮(zhèn)53997人，孝泉鎮(zhèn)35212人，八角井鎮(zhèn)28508人，柏隆鎮(zhèn)22140人，孝感鎮(zhèn)21486人，天元鎮(zhèn)43516人，揚(yáng)嘉鎮(zhèn)19339人，德新鎮(zhèn)29069人，雙東鎮(zhèn)20842人，新中鎮(zhèn)10099人，和新鎮(zhèn)14510人，東湖鄉(xiāng)84620人。

2013年，省政府（川府民政[2013]9號(hào)）批復(fù)同意德陽市旌陽區(qū)調(diào)整部分行政區(qū)劃：將東湖鄉(xiāng)所轄的拱橋、大地2個(gè)村和凱江、玉泉、石橋、水庫、鎮(zhèn)江、大山門、新馬路、黃河路8個(gè)社區(qū)居委會(huì)所屬行政區(qū)域劃歸城北街道辦事處管轄；將天元鎮(zhèn)所轄的白鶴、武廟、東河、三元4個(gè)村和段家壩、黃連橋、天虹路3個(gè)社區(qū)居委會(huì)所屬行政區(qū)域劃歸城南街道辦事處管轄；撤銷八角井鎮(zhèn)，設(shè)立八角井街道辦事處，轄原八角井鎮(zhèn)所屬行政區(qū)域。

調(diào)整后，全區(qū)轄6個(gè)街道、10個(gè)鎮(zhèn)、1個(gè)鄉(xiāng)：旌陽街道、城南街道、城北街道、旌東街道、工農(nóng)街道、八角井街道、黃許鎮(zhèn)、孝泉鎮(zhèn)、柏隆鎮(zhèn)、孝感鎮(zhèn)、天元鎮(zhèn)、揚(yáng)嘉鎮(zhèn)、德新鎮(zhèn)、雙東鎮(zhèn)、新中鎮(zhèn)、和新鎮(zhèn)、東湖鄉(xiāng)。