中国人民解放军
四川省绵阳军分区成立于1950年1月，时隶属川西军区建制，1952年9月改隶属四川军区建制，现隶属成都军区四川省军区建制，级别为正师级，是
绵阳市的军事领导指挥机关。
同时是中国共产党绵阳市委员会的军事工作部门和绵阳市人民政府的兵役工作机构，受四川省军区和中共绵阳市委员会、绵阳市人民政府
双重领导。
绵阳军分区成立于1950年1月12日，时隶属中国人民解放军
川西军区建制。1952年9月1日
川西行署区撤销并入恢复设置的
四川省后，
绵阳专区（1970年改称绵阳地区）由原
川北行署区改归四川省管辖，原川西行署区对应的川西军区亦并入四川军区，绵阳军分区改隶属四川军区建制（后几经变革于1969年1月改称四川省军区至今）。1953年3月，广元军分区因广元专区并入绵阳专区而撤销并入绵阳军分区。1955年4月14日，四川军区改为
中国人民解放军成都军区兼四川省军区，1955年5月至1969年9月期间，成都军区兼行四川军区职能，绵阳军分区改由成都军区直辖。1958年10月，
遂宁军分区因
遂宁专区并入
绵阳专区而撤销并入绵阳军分区。
1985年2月8日撤销
绵阳市设立省辖地级绵阳市、
广元市和
遂宁市后，广元军分区和遂宁军分区重新成立，绵阳军分区辖区范围由原绵阳地区调整为地级绵阳市。同年，根据中共中央、国务院、中央军事委员会通知，县（市、区）
人民武装部由军队建制改归地方建制，绵阳市各县（市、区）人民武装部改由绵阳市各县（市、区）党委和绵阳军分区
双重领导。