巴西县始置于西魏废帝二年（553年），初名巴中县，属巴西郡。隋开皇五年（585年）正式设立巴西县，并长期作为巴西郡、梓潼郡治所。唐代延续其行政地位，武德初年复为绵州治所并持续至元代。元世祖至元二十年（1283年）实施省县入州制度时被撤销，共存在698年。该县治所经历了从涪江东岸到绵阳市区的迁移过程，反映了古代巴蜀地区行政建置的演变。

西魏废帝二年（553年）分涪县置巴中县，作为新设立的潼州与巴西郡双重治所，标志着该地区行政地位的确立。隋开皇元年（581年）因避文帝父杨忠名讳，将巴中县更名为巴西县，此次改名被《隋书·地理志》明确记载。唐朝延续其行政建制，天宝年间（742-756年）随郡制恢复再度成为巴西郡治所，乾元元年（758年）复归绵州管辖。

该县在隋代经历两次重要调整：开皇五年（585年）成为新设绵州的治所；大业三年（607年）改属金山郡。北宋时期治所西迁至涪江西岸今绵阳城区，这一地理变迁持续影响至元代。元初推行行省制度，至元二十年（1283年）撤销县级建制，辖地直隶绵州。

作为典型的'双头郡县'，西魏至隋初与梓潼郡形成联合行政体，两郡共用涪县治所。这种特殊建制源于西晋永嘉之乱后巴西郡的侨置背景，当时为安置流民将原阆中地区的巴西郡迁驻涪县。唐代保留该建制特征，既是绵州治所又兼领巴西郡。

据《新唐书·地理志》记载，巴西县境内有丰富的矿产资源，包括金、银、铁及盐。唐代该县作为剑南道重要产盐区，设有专门盐官管理生产。涪江航运的发展促进了沿江经济带的形成，成为连接成都平原与川北山区的重要节点。

当地保留巴人文化遗存，《绵州志》记载居民善跳'巴渝舞'，这是古代巴族战舞的演化形态。作为侨置郡县典型代表，该地区见证了中原政权对西南边疆的治理策略，通过行政建制调整实现巴蜀文化融合。元代撤县事件反映出行省制度对传统郡县体制的改革。