远古时期
广汉市因“广至汉水”而得名。在距今4800年左右，古蜀国的先民们就在今广汉市南兴镇方圆6平方千米的三星堆一带辛勤劳作、生息、繁衍，创造出早期灿烂的古蜀文化。专家认为三星堆一带很可能是早期蜀国的—个重要都邑所在地，极有可能就是“杜宇氏”成“鱼凫氏”的故都，也曾经是古蜀国的政治、经济、文化中心。 广汉老城区夜景远眺
秦汉三国
秦朝，时为雒县。雒县因雒水（即今石亭江）流经县境而得名，故城在今金雁街道境五里巷。
西汉高帝六年（前201年），分蜀郡东部与巴郡数县首置广汉郡，[2] 辖13县。郡治乘乡，乘乡在汉代建置的雒县境内（即今广汉市）。世曰：“分巴割蜀，以成犍、广”。西汉武帝元封五年（前106年），置十三州刺史，此为益州，刺史治雒县。广汉郡由乘乡（今广汉市境内）迁到梓潼县。
新莽时期（9—23年），改益州为庸部，部牧驻雒县。改广汉郡为就都。
东汉光武帝建武十二年（38年），复置益州和广汉郡，广汉郡郡治再迁徙至雒县。此时雒县为益州刺史部、广汉郡治所。东汉兴平元年（194年），将益州州治迁往成都。
三国时期，蜀汉政权共辖益州二十五郡，广汉郡隶属益州。魏元帝景元四年（263年），魏灭蜀汉，分益州置梁州。广汉郡改属梁州，雒县仍为郡治。
两晋南北朝
西晋泰始二年（266年），分益州之地置梁州于汉中，分广汉郡置新都郡。新都郡属梁州，统领雒县（今广汉市）、什邡、绵竹、新都四县，郡治在雒。太康六年（285年），省新都郡入广汉郡。
东晋时期（317—420年），广汉郡仍属梁州，徙广汉郡治在今遂宁市东北，寻还后汉（即东汉）旧治后，复以雒县为郡治。
南北朝时期（420—479年），广汉郡改属益州，郡治雒县。宇文觉灭西魏建立北周（557年），方亭县（今什邡）与雒县合并，仍称雒县。