明正德十年（1515年）析东乡县（今宣汉）东北境太平里置太平县（县府在今太平镇）。
嘉庆七年（1802年）升县为直隶厅，直属四川省承宣布政使司川东道保宁府。
道光二年（1822年）降为太平县。
民国三年（1914年）改太平县为万源县。
1933-1935年，红四方面军建立川陕革命根据地，先后在境内建有万源、红胜、城口3个县苏维埃政府和1个竹峪特别行政区。
1935年2月，红军离县境北上抗日，国民政府恢复原县建置。
解放后1952年设县，属达县地区专员公署管辖，1993年11月撤销万源县、白沙工农区，合并成立万源市（县级），属四川省人民政府直辖。
1996年6月，由达州市代管。