三国为广化县地。宋改化州，因龙化江为名。改置化县。1959年化县和吴川县合置化州县。1994年设市。
1996年，化州市辖3个街道、19个镇：河西街道、东山街道、下郭街道、同庆镇、长岐镇、良光镇、杨梅镇、笪桥镇、新安镇、官桥镇、兰山镇、中垌镇、平定镇、文楼镇、播扬镇、宝圩镇、那务镇、江湖镇、合江镇、林尘镇、南盛镇、丽岗镇。
2000年第五次人口普查，化州市（辖3个街道、20个镇）常住总人口1007796人，其中：河西街道55959人，东山街道49333人，下郭街道34644人，长岐镇45176人，同庆镇49413人，杨梅镇56421人，良光镇49831人，笪桥镇30855人，南盛镇26102人，丽岗镇36787人，新安镇41499人，官桥镇32791人，石湾镇30305人，林尘镇43572人，中垌镇48665人，合江镇59730人，那务镇52296人，播扬镇32187人，宝圩镇15791人，平定镇66246人，文楼>镇43905人，江湖镇19549人，兰山镇18023人，鉴江开发区40121人，新时代农场3904人，新华农场4567人，和平农场5469人，红阳农场4623人，红峰农场3985人，建设农场6047人。
2002年，化州市辖东山、河西、下郭3个街道和丽岗、宝圩、南盛、同庆、长岐、杨梅、良光、笪桥、新安、官桥、兰山、中垌、平定、文楼、林尘、合江、江湖、那务、播扬、石湾20个镇。
2003年12月，（1）撤销兰山镇，将其行政区域并入中垌镇。调整后，中垌镇共有2个居委会和30个村委会，总面积251.3平方千米，总人口97195人，中垌镇政府驻原中垌镇政府驻地；（2）撤销石湾镇，设立石湾街道，作为化州市的派出机构；（3）撤销南盛镇，设立南盛街道，作为化州市的派出机构。调整后，化州市辖东山、河西、下郭、石湾、南盛5个街道和丽岗、宝圩、同庆、长岐、杨梅、良光、笪桥、新安、官桥、中垌、平定、文楼、林尘、合江、江湖、那务、播扬17个镇。
2008年设立鉴江街道。2008年末，化州市户籍总人口1557912人，其中非农业人口249468人；其中，市直辖单位户籍总人口49454人，其中非农业人口48610人；各橡胶农场户籍总人口39763人，其中非农业人口36304人。
2009年末，化州市面积2404.22平方千米，辖6个街道、17个镇，32个居委会、331个行政村。市政府驻东山街道北京路市府大院。
2010年第六次人口普查，化州市常住总人口1178809人，其中：河西街道101925人，东山街道56996人，下郭街道40027人，南盛街道28289人，石湾街道38605人，长岐镇41753人，同庆镇56312人，杨梅镇68451人，良光镇57469人，笪桥镇35398人，丽岗镇39722人，新安镇46571人，官桥镇41564人，林尘镇56048人，合江镇71753人，那务镇55658人，播扬镇37449人，宝圩镇16418人，平定镇74912人，文楼镇48811人，江湖镇19837人，中垌镇88193人，鉴江开发区39679人，新时代农场3709人，新华农场1789人，和平农场2745人，红阳农场1424人，红峰农场3966人，建设农场3336人。
2012年末，化州市面积2356.52平方千米，年末户籍人口161.98万人，常住人口121.64万人。辖17个镇、5个街道和1个经济开发区；内驻11个广东省、茂名市属国有农林场。