攀枝花军分区的前身渡口市人民武装部成立于1965年8月，1986年9月改编为渡口军分区，1987年3月渡口军分区改为现名，现隶属成都军区四川省军区建制，为正师级单位，同时是中国共产党攀枝花市委员会的军事工作部门和攀枝花市人民政府的兵役工作机构，受四川省军区和攀枝花市委、市政府双重领导。

1965年5月开始筹建渡口市人民武装部。8月1日，中国人民解放军四川省渡口市人民武装部正式成立，机关设在渡口市境内大渡口南端山坡上的“干打垒”草棚里，归成都军区直接领导，执行师级权限。

1969年10月1日，中国人民解放军四川省军区成立后，渡口市人民武装部隶属四川省军区直接领导。

1971年3月开始建立各区人民武装部。

1978年12月18日，中央军委批复，撤销西昌军分区建制，米易县人民武装部、盐边县人民武装部划归渡口市人民武装部。

1982年12月，渡口独立营移交中国人民武装警察部队四川省总队。

1985年，渡口市人民武装部共领导东区、西区、仁和区、盐边县和米易县5个人民武装部。

1986年6月，四川省全省214个县（市、区）人民武装部改归地方建制，性质、任务不变，受地方和军队双重领导。9月，渡口市人民武装部改为渡口军分区。12月9日，接成都军区命令，中国人民解放军四川省渡口市人民武装部正式改编为中国人民解放军四川省渡口军分区，任命高强为司令员，杨象熙为政治委员，王正康为副司令员。

1987年3月，渡口军分区改称攀枝花军分区。