秦滅六國後，實行郡縣制，天下分三十六郡，地方郡為南郡。漢承秦制，漢高祖第六年(公元前201)，南郡分為東晉的竟陵、杜雲兩郡。綿陽位於杜雲縣，西北部是江夏縣，東南部是南郡陵縣。漢高祖騙了韓信；漢武帝年間，復置郡，分十三州，仍屬荊州南郡管轄。
東漢建武二十三年(公元47年)，南郡土山土著雷倩起義聲勢浩大，光武帝派尚流領兵鎮壓，迫使千余土著遷徙到江夏(即今仙桃境內)。隨著古雲夢澤的消失，這裏逐漸形成了土地，這群被遷徙過來的“綿中人”在這裏定居，耕種土地，過著平靜的生活。因此，唐朝以前，綿陽人常被稱為“鐘勉人”。漢代也是綿陽歷史上的壹個崛起時代。排湖西北出土的100多件漢代文物，如神獸銘文鏡、雙耳鳥紋壺、網紋罐、青釉甕及各類陶器，充分證明了這壹點。三國時期，魏蜀吳為爭奪荊州而戰，赤壁之戰就發生在原綿陽縣(今洪湖市)附近。荊州大部分歸吳所有，南郡也屬於它。
金朝滅吳後不久，進入“五胡十六國”時代，北方戰事頻繁，荊州成為南朝北方的軍事中心。南朝地少人多，為便於管理，將土地劃分為較小的郡。南朝梁武帝田健二年(公元503年)，始置地方縣，因地處綿水以北——建制之始，稱綿陽縣。竟陵縣分為泌陽縣、杜雲縣，縣臨渭河；置州縣、靈州縣，治縣現新灘口；設楊穎郡，領惠懷郡，治今張溝附近。西魏十七年(公元550年)，廢棄周陵、惠懷兩縣，設杜雲、綿陽兩縣為建興縣。福州位於北周，建興郡治州(今綿城東三十裏)。旋為勉陽縣，縣轄勉陽市。
隋朝的歷史雖然不長，但在綿陽這片土地上留下了豐富的文物。最引人註目的是第壹口龍柄鳳壺、竹硯、蓮花紋粉盒、帶托盤的三足爐、帶花紋的小鍋、高頸壺和始於漢武帝八年的磚。
隋開帝三年(公元583年)，綿陽縣改為福州。隋大業三年(公元607年)，改福州為綿州，興縣為綿陽，綿州為綿陽。郡縣都在綿城。唐武德五年(622年)，綿陽縣改撫州，州移至竟陵縣，綿陽縣屬撫州。貞觀七年(633)，遷回綿陽州。天寶元年(742)，福州改為竟陵縣。甘源元年(758)，撤銷竟陵郡，恢復州屬撫州，由撫州統治綿陽。寶應二年(763)，州又治竟陵，綿陽為郡。開平四年(910)，五代侯亮在綿陽南部設立白沙微科學院。屬於江陵府。晉末天府五年(940年)，福州升為直隸守州，統領竟陵(今門下)、綿陽兩縣。宋乾德三年(965)，白沙書院改為玉山縣，屬江陵府。直道三年(997)，蔚縣改為撫州。寶元二年(1039)，勉陽縣降為鎮，隸屬玉山縣。熙寧六年(1073)，復州廢，玉山縣降為鎮，屬江陵府監利縣。元佑元年(1086)，復州、玉山縣所在地，綿陽鎮仍屬玉山縣。南宋端平三年(1236)，以福州為道，玉沙為郡。
元世祖至元十五年(1278)，復州道改為綿陽府，隸屬河南鏡湖北路宣威部，轄竟陵、玉沙兩縣，府治、玉沙郡治綿陽市。
明洪武元年(1368)，改綿陽府為湖廣省。九年(1376)，勉陽降為州，州治勉陽城。而玉山郡入州，直屬湖廣政治部，統領竟陵郡。嘉靖十年(1531)，勉陽改為承天府。天啟元年(1621)，勉陽被貶為散州，無郡。
清順治三年(1646)，勉陽府改為安陸府，乾隆二十八年(1763)改為漢陽府，分南部溫泉縣、縣內新地鎮、北部勉陽府、州內勉陽市。三十年(1765)，溫泉郡被廢，並入綿陽。
民國元年(1912)改綿陽為綿陽縣，綿城縣轄，屬湖北省江漢路，直屬湖北省。
民國16年(1927)取消道統，直屬湖北省。民國二十壹年(1932)，屬湖北省第六督察區。民國三十八年(1949)六月，在彭場成立泌陽縣人民民主政府。八月，縣衙遷至綿城。
1949 10年10月1日，中華人民共和國成立，泌陽縣人民民主政府改為泌陽縣人民政府。中華人民共和國成立之初，棉洋社成立。1951年，洪湖縣位於綿陽縣南部，後改為洪湖市。1986年5月27日，綿陽縣設立仙桃市，因政府駐地仙桃鎮而得名。因為市區在雞公灘，所以又叫尖刀嘴，諧音仙桃。目前由湖北省直接管理。(1994 10個月)