今桦川一带，清属三姓副都统管辖。
清光绪三十二年（1906），分属依兰府和临江州。
清宣统元年（1909），于依兰府南境之“桦皮川”，设置桦川县，县治设于东兴镇（今佳木斯）。
隶属吉林省东北路道。
清宣统二年(1910)，时逢东兴镇水灾，省民政司批准移治悦来镇。
1914年改隶依兰道。
1929年由吉林省直辖。
1934年划归伪三江省管辖。
同年，县公署迁至佳木斯镇。
1945年隶属合江省。
1946年将桦川县南部的永丰镇、千振街等地划出，设置桦南县。
1949年属松江省。
1954年属合江专区。
1956年撤销桦南县并于桦川县，县驻地设在湖南营镇。
1964年恢复桦南县，桦川县政府迁回悦来镇。
1985年划归佳木斯市管辖。
桦川县名称沿用至今。