北周天和元年（566年）置北川县，因县西北有北川城而得名；一说汶川又称北川，因此得名。唐贞观八年析北川县地置石泉县，永徽二年（651年）并北川县入石泉县。1914年，因与陕西省石泉县同名，乃复名北川县。1935年中国工农红军第四方面军于境内建立两个县苏维埃政府，红军在千佛山与川军对峙72天，保证了红军西进道路畅通。1952年县政府驻地由治城迁曲山。
2003年7月6日，国务院（国函[2003]75号）批准撤同意销北川县，设立北川羌族自治县。
1997年，北川县面积2869平方千米，人口15.8万，其中羌、藏、回等少数民族8万，辖3个镇、2个乡、11个民族乡，278个村：曲山镇、擂鼓镇、通口镇、香泉乡、桂溪乡、陈家坝羌族乡、都贯羌族乡、禹里羌族乡、漩坪羌族乡、白坭羌族乡、小坝羌族藏族乡、开坪羌族藏族乡、片口羌族藏族乡、坝底羌族藏族乡、白什羌族藏族乡、青片羌族藏族乡。县政府驻曲山镇。
2004年5月28日，四川省人民政府（川府民政[2004]19号）同意北川羌族自治县原禹里、漩坪、白坭、片口、墩上、马槽、陈家坝、贯岭、都坝9个羌族乡分别更名为禹里乡、漩坪乡、白坭乡、片口乡、墩上乡、马槽乡、陈家坝乡、贯岭乡、都坝乡。原小坝、开坪、坝底、白什、青片5个羌族藏族乡分别更名为小坝乡、开坪乡、坝底乡、白什乡、青片乡。原桃龙羌族藏族乡更名为桃龙藏族乡。
2004年底，北川羌族自治县辖3个镇（曲山、擂鼓、通口）、16个乡（桂溪、香泉、贯岭、禹里、坝底、小坝、片口、白什、开坪、都坝、马槽、墩上、青片、漩坪、白坭、陈家坝）、1个民族乡（桃龙藏族）。
北川气候温和，四季分明，雨量充沛，年平均气温15.6℃，年平均无霜期在125—128天，年平均降水量1399.11毫米，平均日照931.1至1111.5小时。
川基础设施日臻完善。省道成青公路纵贯南北，城阿公路横穿东西，基本形成了县、乡公路与省道相互联接的公路网络，县内通车里程达670公里，即将建设的兰（州）渝（重庆）铁路将经过县境。县内电力充足，供电保证系数高。天然气已在县城得到普及。通讯事业快速发展，程控电话、移动电话、无线传呼网络已覆盖全县城乡，把北川同全国及世界及各地紧密相连
片口自然保护区
片口自然保护区位于四川省绵阳市北川县片口、小坝、开坪3乡境内。地处四川盆地西缘，青藏高原东南缘岷山中段，龙门山西侧。
小寨子沟
小寨子沟距北川县城93公里，距绵阳150余公里，景区面积360平方公里，是目前亚洲自然生态保存得最完好的地区，也是全球同纬度自然生态保存最好的地区。
西羌九黄山猿王洞景区
西羌九黄山猿王洞景区位于四川省北川羌族自治县境内，九寨旅游东环线穿景区而过。与“李白故里”、“大禹故里”、“深山故宫报恩寺”、绵阳科技城及“第二个都江堰-武引水库”构成了“金三角”。
神树林羌寨
神树林羌寨位于素有“小九寨”之称的北川羌族自治县青片乡小寨子沟自然风景区。这里是全国第十一个以保护大熊猫为主的自然保护区
