县治由来已久，秦汉时曾于当地设县治事，期间立废不断。
唐至德二年（757年）复置壁山县，乾宁二年（759年）分县南二乡始建永川县，大历六年（771年）因战乱撤，永川县撤废，地还归壁山，大历十一年（776年），复分二乡地置永川县。
北宋崇宁元年（1102年），渝州改名恭州，壁山隶属之，南宋淳熙十六年（1189年），升恭州为重庆府，壁山属之。
元初废宋朝路制改用行省制，重庆先设总管府，至元二十一年（1284年）升为重庆路，壁山先后属之，至元二十二年（1285年）撤县并入巴县。
明成化十九年（1483年），属重庆府。
清康熙元年（1662年）因县内人口稀少，壁山县并入永川县，雍正七年（1729年）复置壁山县，属川东道重庆府，乾隆二十四年（1795年），巴县缙云山以西之祥里（后更名为依来里）划归壁山。
清嘉庆二十一年（1816年）颁发新县印，将“壁”字改“土”为“玉”，名璧山，民国后，璧山县仍属四川省川东道，1917年因北洋政府撤销道而直属四川省政府，1936年四川省下设行政督察专员区公署，璧山属第三行政督察专员区公署。
1946年经国民政府批准，四川省政府、中华平民教育促进会在璧山合作设立乡村建设实验区，实验区署驻璧山，当年11月划璧山、巴县为实验范围，1948年以璧山县、巴县、永川县、江津县、江北县、合川县、荣昌县、綦江区、大足县、铜粱县、北碚管理局等11个县（局）为实验范围。
1949年12月1日璧山解放，属川东区巴县专署，同年12月巴县专署迁璧山，改称璧山专署，辖璧山、江津、永川、大足、合川、荣昌、铜梁、潼南等8县。
1951年4月璧山专署迁至江津，改称江津专署，璧山属之。
1968年江津专区更名江津地区，1981年又更名为永川地区，1983年4月永川地区并入四川省重庆市，1997年重庆成立中央直辖市，璧山先后属之。
2014年5月，经国务院批准，撤销璧山县，改设为璧山区，属重庆市管辖。