汉置宋熙郡、兴乐县，治今嘉川镇，改平周县为义城县，且置东洛郡。隋废宋熙、东洛二郡，改义城县为清化县。唐改清化县为胤山县。宋改胤山县为平蜀县，后并入嘉川县。元初将嘉川县并入绵谷县。明初复置嘉川县，后并入广元县。1942年分广元县东建立旺苍设治局，1945年建旺苍县。原为望苍坝，坝上四望皆苍松翠柏，故名。一说因县四面皆山，其中地势平坦，有宋江和黄洋水环绕其间，四时登眺，望之苍然。又昔时文人以望苍四时，有兴旺之气，故名旺苍。
1950年1月12日，旺苍解放。1952年 5月9日，旺苍县调整区、乡行政区划为9个区、2个镇、64个乡。1953年3月10日，中共广元地委撤销，旺苍县委改属中共绵阳地委领导。1954年4月，县委、县政府决定并报经上级批准，第四区（正源）并入第九区（英萃），合并区称第四区，区治设英萃。第九区改为第八区。
1981年1月3日，根据国务院《关于地名命名更名的暂行规定》精神，绵阳地区行署同意将旺苍县城更名为旺苍县洪江镇，为县直属区级镇（1991年冬撤区建镇时洪江镇更名为东河镇）。1986年8月7日，根据四川省民政厅[1986]41号文件之批复，撤销东凡乡，建立木门镇。
1992年10月8日，根据川府民政[1992]101号文批复，省人民政府同意旺苍县撤销9个区公所、37个乡，新建12个镇，扩大3个乡的行政区域，保留6个乡，将原来9个区、46个乡、3个镇调整为15个镇、9个乡。
1996年，旺苍县面积2969.2平方千米，人口约43.6万人。辖15镇20乡：东河镇、嘉川镇、木门镇、白水镇、尚武镇、张华镇、黄洋镇、济镇、三江镇、金溪镇、五权镇、高阳镇、双汇镇、英萃镇、国华镇、龙凤乡、大河乡、九龙乡、万家乡、子乡、水磨乡、鼓城乡、檬子乡、福庆乡、枣林乡、麻英乡、柳溪乡、农建乡、化龙乡、大两乡、万山乡、正源乡、天星乡、盐河乡、大德乡。县政府驻东河镇。
2000年第五次人口普查，旺苍县常住总人口459119人，其中：东河镇71763人，嘉川镇36333人，木门镇20800人，白水镇23534人，尚武镇12340人，张华镇15650人，黄洋镇21438人，普济镇29934人，三江镇20631人，金溪镇8797人，五权镇15251人，高阳镇9326人，双汇镇9553人，英萃镇8706人，国华镇8596人，龙风乡13657人，大河乡5088人，九龙乡15425人，万家乡4981人，燕子乡6542人，水磨乡6476人，鼓城乡4638人，檬子乡3807人，福庆乡8703人，枣林乡6187人，麻英乡4565人，柳溪乡6142人，农建乡7207人，化龙乡9170人，大两乡6821人，万山乡3857人，正源乡7530人，天星乡6562人，盐河乡4335人，大德乡5015人，旺苍县煤铁厂9759人。
2004年，旺苍县辖东河、嘉川、木门、白水、尚武、张华、黄洋、普济、三江、金溪、五权、高阳、双汇、英萃、国华15个镇和龙凤、大河、九龙、万家、柳溪、农建、化龙、大两、燕子、水磨、鼓城、万山、正源、天星、檬子、福庆、枣林、麻英、盐河、大德20个乡。
2009年1月7日，省政府（川府民政[2009]3号）批复同意天星乡政府驻地由黄松村迁至云峰村。
2010年第六次人口普查，旺苍县常住总人口385787人，其中：东河镇81953人，嘉川镇38421人，木门镇16947人，白水镇11044人，尚武镇9842人，张华镇10020人，黄洋镇17558人，普济镇22032人，三江镇17807人，金溪镇5896人，五权镇13867人，高阳镇7137人，双汇镇7957人，英萃镇8192人，国华镇6947人，龙凤乡9295人，大河乡4049人，九龙乡11224人，万家乡4143人，燕子乡5678人，水磨乡5360人，鼓城乡4180人，檬子乡3117人，福庆乡7628人，枣林乡3714人，麻英乡3948人，柳溪乡4087人，农建乡4556人，化龙乡6356人，大两乡5420人，万山乡3026人，正源乡5879人，天星乡5644人，盐河乡3128人，大德乡3737人，静乐寺街道2972人，陈家岭社区街道2738人，磨岩社区街道288人。
2015年，撤销九龙乡、龙凤乡，设立九龙镇、龙凤镇（川府民政[2015]16号）。调整后，全县辖17个镇、18个乡：东河镇、嘉川镇、木门镇、白水镇、尚武镇、张华镇、黄洋镇、普济镇、三江镇、金溪镇、五权镇、高阳镇、双汇镇、英萃镇、国华镇、九龙镇、龙凤镇、大河乡、万家乡、燕子乡、水磨乡、鼓城乡、檬子乡、福庆乡、枣林乡、麻英乡、柳溪乡、农建乡、化龙乡、大两乡、万山乡、正源乡、天星乡、盐河乡、大德乡。