北朝置石亭县，北周并入绵谷县。1950年建朝天区，1986年中子、大滩、羊木、曾家区并入属广元市市中区，1989年置朝天区。
1996年，朝天区面积1619.7平方千米，人口20万人。辖6镇19乡：朝天镇、羊木镇、沙河镇、中子镇、曾家镇、大滩镇、陈家乡、蒲家乡、鱼洞乡、小安乡、东溪河乡、花石乡、西北乡、宣河乡、青林乡、转斗乡、两河口乡、李家乡、汪家乡、麻柳乡、临溪乡、平溪乡、马家坝乡、文安乡、柏杨乡。
2000年第五次人口普查，朝天区常住总人口202984人，其中：朝天镇27828人，大滩镇12115人，羊木镇15874人，曾家镇9980人，中子镇10458人，沙河镇7926人，陈家乡6290人，小安乡3786人，鱼洞乡5221人，东溪河乡9430人，花石乡4410人，蒲家乡4634人，西北乡4834人，宣河乡10285人，转斗乡6228人，青林乡3735人，平溪乡5344人，两河口乡10560人，李家乡8771人，汪家乡7151人，麻柳乡7934人，临溪乡6499人，文安乡5175人，马家坝乡4251人，柏杨乡4265人。
2004年，朝天区辖朝天、大滩、羊木、曾家、中子、沙河6个镇和临溪、西北、麻柳、汪家、陈家、转斗、平溪、小安、花石、东溪河、柏杨、鱼洞、青林、宣河、两河口、李家、文安、马家坝、蒲家19个乡。
2010年第六次人口普查，朝天区常住总人口174333人，其中：朝天镇29424人，大滩镇10206人，羊木镇13348人，曾家镇8996人，中子镇9152人，沙河镇6917人，陈家乡5109人，小安乡3355人，鱼洞乡4304人，东溪河乡7543人，花石乡3388人，蒲家乡3745人，西北乡4087人，宣河乡7858人，转斗乡4924人，青林乡2761人，平溪乡4584人，两河口乡7779人，李家乡7960人，汪家乡5898人，麻柳乡6278人，临溪乡5609人，文安乡4131人，马家坝乡3342人，柏杨乡3635人。