隋唐時期，此處為江陽縣地；宋置趙化鎮(zhèn)，屬瀘川縣；清置洪合鄉(xiāng)趙化保和萬壽保；民國元年稱趙化團；民國23年，改稱趙化鎮(zhèn)；明初，永樂年間（1403—1424）青山嶺以南的趙化鎮(zhèn)、落來鎮(zhèn)（今懷德鎮(zhèn)）及瀘陽鎮(zhèn)（今長灘鎮(zhèn)），劃歸富順縣，設(shè)趙化巡檢司。

正統(tǒng)九年（1444）設(shè)趙化巡檢司；清置洪合鄉(xiāng)轄上南路，趙化保。

民國元年（1912），稱趙化團，民國二十三年（1934），由趙化團、郅隆團、鰲山團組建趙化鎮(zhèn)，次年隸屬3區(qū)；1950年，趙化鎮(zhèn)的農(nóng)村部分分置鰲山、農(nóng)林、郅農(nóng)鄉(xiāng)等鄉(xiāng)隸屬12區(qū)；1955年，農(nóng)林等鄉(xiāng)并為鰲山鄉(xiāng)，隸屬趙化區(qū)；1958年，鎮(zhèn)鄉(xiāng)合并設(shè)趙化公社；1961年，鎮(zhèn)社分置，設(shè)趙化鎮(zhèn)和趙化公社；1983年改趙化公社為趙化鄉(xiāng)；1987年，并趙化鄉(xiāng)于趙化鎮(zhèn)。

1995年，撤屏峰鄉(xiāng)并入趙化鎮(zhèn)。

2001年撤銷趙化區(qū)，隸屬縣人民政府。

2019年8月31日，四川省人民政府關(guān)于同意自貢市調(diào)整部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃的批復(fù)：撤銷萬壽鎮(zhèn)，將原萬壽鎮(zhèn)鴻遠村、桂林村、踏水村、老坡村、楊寺村、蓮花村、萬壽場社區(qū)所屬行政區(qū)域劃歸趙化鎮(zhèn)管轄，趙化鎮(zhèn)人民政府駐普安路69號。