2010年，全区辖4个街道、23个镇、25个乡：东城街道、西城街道、回风街道、江北街道、巴州镇、清江镇、兴文镇、水宁寺镇、恩阳镇、曾口镇、梁永镇、渔溪镇、三河场镇、青木镇、鼎山镇、大罗镇、玉山镇、茶坝镇、观音井镇、花丛镇、柳林镇、下八庙镇、化成镇、三汇镇、上八庙镇、三江镇、枣林镇、光辉乡、花溪乡、大和乡、白庙乡、关渡乡、金碑乡、羊凤乡、凤溪乡、龙背乡、三星乡、关公乡、舞凤乡、双胜乡、群乐乡、万安乡、尹家乡、九镇乡、兴隆场乡、石城乡、平梁乡、凌云乡、寺岭乡、梓橦庙乡、玉井乡、义兴乡。区政府驻巴州镇。
2010年第六次人口普查，巴州区常住总人口1126167人，其中：东城街道67444人，西城街道53861人，回风街道73758人，江北街道85418人，巴州镇48213人，清江镇42264人，兴文镇13796人，水宁寺镇19177人，化成镇24361人，曾口镇33930人，梁永镇22379人，三江镇13591人，鼎山镇26624人，大罗镇14071人，玉山镇37283人，恩阳镇66560人，渔溪镇26942人，三河场镇13184人，青木镇14915人，花丛镇26817人，柳林镇28915人，下八庙镇17886人，茶坝镇12807人，观音井镇15629人，三汇镇12085人，上八庙镇14703人，枣林镇10022人，平梁乡38533人，光辉乡12989人，花溪乡10737人，大和乡8026人，白庙乡7727人，关渡乡6436人，凌云乡8747人，寺岭乡8829人，梓桐庙乡12214人，金碑乡7119人，羊凤乡9140人，凤溪乡13034人，龙背乡7420人，三星乡10065人，关公乡16432人，舞凤乡6908人，兴隆场乡13576人，石城乡13762人，九镇乡9050人，尹家乡7518人，双胜乡17823人，群乐乡12866人，万安乡11398人，玉井乡8169人，义兴乡11014人。
2011年，经四川省政府同意，巴中市巴中区部分行政区划调整：1、将江北街道的红岩河、后河2个社区和杨坝、中坝、插旗山3个村，巴州镇的塔子山、东华、摇铃、尖山寺、排垭、凉水井、碾盘寺、清莲、洪山9个村所属行政区域划归东城街道管辖。2、将回风街道的佛阳、南坝2个社区和西龛村，巴州镇的柏杨庙、擂鼓、大连3个村所属行政区域划归西城街道管辖。3、将平梁乡的新华、陇桥2个社区和八王、玉皇庙、仙人洞3个村所属行政区域划归回风街道管辖。4、将巴州镇的新桥、登高2个社区和岳家坡、青滩坡、风头山、牛鼻山、先锋寨、黄家坝、檬子河、铜堡、李家碥、苏山、三包、玉堂、侯家沟、管家沟、西溪沟、桥炉、长角梁、范家沟18个村所属行政区域划归江北街道管辖。5、将巴州镇更名为大茅坪镇。原巴州镇幅员面积141平方千米，辖40个村（社区）；调整后，大茅坪镇辖明星社区和白云、大茅坪、红垭、土地垭、得阳、孟家、南垭庙7个行政村，镇政府驻大茅坪村。巴城面积也将由过去30平方千米，扩展至100余平方千米。
2013年，将巴州区的恩阳、玉山、茶坝、观音井、花丛、柳林、下八庙、渔溪、青木、三河场、三汇、上八庙12个镇，石城、兴隆场、关公、三星、舞凤、双胜、群乐、万安、尹家、九镇、玉井、义兴12个乡划归新设立的恩阳区管辖。2013年末，全区辖6个街道、11个镇、13个乡：东城街道、西城街道、回风街道、宕梁街道、玉堂街道、江北街道、大茅坪镇、清江镇、兴文镇、水宁寺镇、曾口镇、梁永镇、鼎山镇、大罗镇、化成镇、三江镇、枣林镇、光辉乡、花溪乡、大和乡、白庙乡、关渡乡、金碑乡、羊凤乡、凤溪乡、龙背乡、平梁乡、凌云乡、寺岭乡、梓橦庙乡。
2014年，省政府（川府民政[2014]10号）批复同意撤销兴文镇，设立兴文街道，街道办事处驻通州大道9号；省政府（川府民政[2014]23号）批复同意将清江镇、化成镇、宕梁街道和玉堂街道部分村组划归兴文街道办事处管辖；巴中市政府（巴府函[2014]149号）批复同意设立奇章街道、时新街道。2015年，省政府批复同意平梁乡、寺岭乡、光辉乡、梓橦庙乡、凤溪乡撤乡设镇。至此，全区辖9个街道、15个镇、8个乡：东城街道、西城街道、回风街道、宕梁街道、玉堂街道、江北街道、兴文街道、奇章街道、时新街道、大茅坪镇、清江镇、水宁寺镇、曾口镇、梁永镇、鼎山镇、大罗镇、化成镇、三江镇、枣林镇、平梁镇、寺岭镇、光辉镇、梓橦庙镇、凤溪镇、花溪乡、大和乡、白庙乡、关渡乡、金碑乡、羊凤乡、龙背乡、凌云乡。