至德二载（757年）分剑南节度使西部设定。治所在成都府，管辖成都府、彭州、蜀州、汉州、眉州、嘉州、邛州、简州、嶲州、戎州、维州、合州、文州、扶州、奉州、霸州、姚州、资州、茂州、黎州、雅州。763年，增加通州、巴州、蓬州、渠州，后归山南西道节度使。又增加松州、当州、悉州、柘州、翼州、恭州、真州、环州、静州。十二月，剑南西山地区被吐蕃占领，文州归山南西道节度使。764年，与东川节度使合併，下辖43州：成都府、彭州、蜀州、汉州、眉州、邛州、嘉州、嶲州、黎州、戎州、维州、茂州、雅州、合州、文州、扶州、奉州、霸州、松州、当州、悉州、柘州、翼州、恭州、真州、环州、静州、姚州、梓州、渝州、遂州、简州、资州、昌州、绵州、龙州、剑州、普州、荣州、陵州、阆州、泸州。767年，再分割，西川下辖成都府、彭州、蜀州、汉州、眉州、邛州、嘉州、嶲州、黎州、戎州、维州、茂州、雅州、合州、扶州、奉州、姚州、霸州、柘州、翼州、恭州、环州、静州、真州。768年增加静州。795年，增统押近界诸蛮及西山八国云南安抚使。805年增加古州。809年增加简州、资州。

西川节度使长期管辖成都府和彭州、汉州、眉州、嘉州、邛州、简州、资州、茂州、黎州、雅州以西各州，相当于今天成都平原及其以西以北和雅砻江以东的地区。

865年，南诏占领嶲州，868年嶲州、蜀州、雅州、眉州、邛州、嘉州、黎州设立定边节度使。870年，废除定边节度使。882年，眉州设保胜防御使，彭州、蜀州、汉州设立防御使。888年，蜀州、雅州、邛州、黎州设立永平军节度使，彭州、茂州设立威戎节度使。891年，废除永平节度使。892年，彭州归龙剑节度使。897年，合州归武信节度使。唐朝末年王建以此地为根据地建立五代十国前蜀。