潼南縣古為梁州蜀郡梓州路（今三臺縣，清為潼川府）遂寧、蓬溪兩縣屬地。民國元年（公元1912年），經遂寧下三里、蓬溪下東鄉人民迭請由四川軍政府批准，中央核定，始設縣治於舊梓潼鎮，定名為東安縣。民國三年（公元1914年），內務部來文，因東安縣與直隸、湖南、廣東等省重複，自應酌改，查該縣設置於梓潼鎮，歸潼川府轄地，居府南，遂定名為潼南縣。同年裁府設道，隸屬川北道。民國二十四年（公元1935年）廢道，省設行政督察區，隸屬四川省第十二行政督察區。
1949年潼南解放後，屬川北行政公署遂寧專區。1953年合省後，屬四川省遂寧專區。同年，將合川縣別口鄉、萬壽區甑子場、安嶽縣白水鄉第八村曾家小灣及龍橋溝等處劃歸潼南。1958年遂寧、綿陽專區合併，隸屬綿陽專區。1976年調整行政區域，隸屬江津地區。1981年江津地區改為永川地區。1983年併入重慶市。
1994年1月，經四川省人民政府批准，潼南縣進行撤區並鄉建鎮建制調整，轄梓潼、雙江、塘壩、柏梓、崇龕、小渡、臥佛、太安、上和、古溪、桂林、寶龍、龍形、新勝、玉溪、花巖、飛躍、米心、群力、五桂、新華、永勝22個鎮；田家、永安、文明、安興、龍項、檬子、別口、紅花、壽橋9個鄉。
1997年7月，經中央批准重慶直轄後，隸屬重慶市管轄。
1999年7月，經重慶市人民政府批准，縣人民政府駐地由原梓潼鎮正興街34號遷至現桂林街道辦事處興潼大道（渝府[1999]123號）。 2006年6月，經重慶市人民政府批准，潼南縣進行行政區劃建制調整，轄梓潼、桂林2個街道；雙江、柏梓、塘壩、崇龕、小渡、臥佛、太安、上和、古溪、玉溪、米心、寶龍、龍形、新勝、群力、花巖、五桂17個鎮；田家、別口、壽橋3個鄉。轄281個村委會、20個社群居委會、2個街道居委會。
潼南縣古為梁州蜀郡梓州路（今三臺縣，清為潼川府）遂寧、蓬溪兩縣屬地。民國元年（公元1912年），經遂寧下三里、蓬溪下東鄉人民迭請由四川軍政府批准，中央核定，始設縣治於舊梓潼鎮，定名為東安縣。民國三年（公元1914年），內務部來文，因東安縣與直隸、湖南、廣東等省重複，自應酌改，查該縣設置於梓潼鎮，歸潼川府轄地，居府南，遂定名為潼南縣。同年裁府設道，隸屬川北道。民國二十四年（公元1935年）廢道，省設行政督察區，隸屬四川省第十二行政督察區。
1949年潼南解放後，屬川北行政公署遂寧專區。1953年合省後，屬四川省遂寧專區。同年，將合川縣別口鄉、萬壽區甑子場、安嶽縣白水鄉第八村曾家小灣及龍橋溝等處劃歸潼南。1958年遂寧、綿陽專區合併，隸屬綿陽專區。1976年調整行政區域，隸屬江津地區。1981年江津地區改為永川地區。1983年併入重慶市。
1994年1月，經四川省人民政府批准，潼南縣進行撤區並鄉建鎮建制調整，轄梓潼、雙江、塘壩、柏梓、崇龕、小渡、臥佛、太安、上和、古溪、桂林、寶龍、龍形、新勝、玉溪、花巖、飛躍、米心、群力、五桂、新華、永勝22個鎮；田家、永安、文明、安興、龍項、檬子、別口、紅花、壽橋9個鄉。
1997年7月，經中央批准重慶直轄後，隸屬重慶市管轄。
1999年7月，經重慶市人民政府批准，縣人民政府駐地由原梓潼鎮正興街34號遷至現桂林街道辦事處興潼大道（渝府[1999]123號）。 2006年6月，經重慶市人民政府批准，潼南縣進行行政區劃建制調整，轄梓潼、桂林2個街道；雙江、柏梓、塘壩、崇龕、小渡、臥佛、太安、上和、古溪、玉溪、米心、寶龍、龍形、新勝、群力、花巖、五桂17個鎮；田家、別口、壽橋3個鄉。轄281個村委會、20個社群居委會、2個街道居委會。