射洪县得名源于射江县。

南北朝时，西魏恭帝二年（555年）置射江县，北周（557—581年从俗），改名射洪县。故称“西魏置县，北周正名”射洪县境域设置县行政区，至2005年，“射洪县”县名沿用近1450年。

春秋战国时，为蜀国地，秦为蜀郡地，汉为广汉郡地。今射洪县境为广汉郡之广汉县（治所设在今柳树镇通泉坝）和郪县地（治所设在今三台县潼川镇）。

西晋太康六年（285），郪县易名伍城县。刘宋元熙二年（420），伍城县分置北伍城县。西魏恭帝（554—556）分北伍城县地置射江县，属昌城郡，县治所设在今金华镇，因境内有射江而命名为县名；并改西宕渠郡为涌泉郡，原广汉县已分为广魏县和涌泉县，仍属之。至此，今射洪县境有涌泉县、广魏县和射江县。

北周（557—581），射江县易名射洪县（据李膺《益州记》：“土人语讹，以江为洪”，改射江县为射洪县；另说：“县有梓潼水与涪江合流，急如箭，奔射江口，蜀人谓水口曰洪，因名射洪”）。县治所设在金华镇。同时，广魏县易名广汉县，涌泉县易名通井县。

隋文帝开皇三年（583），射洪县仍置；通井县易名通泉县，并将光汉县（即广汉县，因避讳改）并入通泉县。

唐武德元年（618），改新城郡为梓州（三台），射洪县隶属之；通泉县初隶属于梓州，大历二年（767）又隶属遂州，后再属梓州。

宋太祖于乾德三年（965年）灭蜀，射洪、通泉二县初属梓州梓潼郡。

元世祖至元二十年（1283年）通泉县并入射洪县，隶属潼川府（治地在今三台县城）。射洪县版图至此始定。

明洪武九年（1376年），潼川府降为州，射洪隶属潼川州。洪武十年（1377年）五月，射洪县并入盐亭县。洪武十三年（1380年）十一月，又恢复射洪县建置。

清朝初年，射洪县隶属潼川直隶州。雍正十二年（1734年），潼川又由州升为府，射洪县隶属潼川府。

中华人民共和国1949年10月1日成立，同年12月8日，射洪县解放。1950年1月，射洪县治由金华镇迁至太和镇。其时，四川分为川西、川东、川北、川南4个行政区，射洪县隶属川北遂宁专区。1952年9月成立四川省，射洪县隶属四川省遂宁专区。1958年撤遂宁专区，射洪县划入绵阳地区。1985年2月，射洪县与蓬溪县、遂宁县从绵阳地区划出建遂宁市，射洪县隶属遂宁市。2019年11月18日,射洪撤县建市。