1913年（中华民国二年三月）绵州裁撤，以绵州本州地域建置绵阳县，因县城位于绵山之南，按“山南水北为阳”的古义，故名“绵阳”。

同年，实行省、道、县三级制。绵阳县隶川西道（治今成都市），1914年（民国三年）改川西道为西川道。1918年（民国七年）四川实行军阀割据的“防区制”，在其后长达17年的时间里，绵阳县成为川军“防区”。其间，道辖县的政区体制已名存实亡，县的一切政务皆属“防区”驻军统辖。1930年（民国十九年一月）西川道裁撤，绵阳县改隶四川省。1935年（民国二十四年六月）川政统一，以绵阳县为治地建立四川省第十三行政督察区，绵阳县隶属督察区，直至1949年12月21日绵阳县解放。1950年1月20日以绵阳县为治地建立绵阳专区，绵阳县隶属绵阳专区。1968年7月8日绵阳专区改称绵阳地区，绵阳县隶属绵阳地区。1978年4月25日，改绵阳县为绵阳市，仍属绵阳地区。1985年2月8日，绵阳市升为地级市，县级绵阳市设立市中区，1992年10月30日，撤销绵阳市市中区，设立绵阳市涪城区、游仙区。