为济川王，分梁国置济川国，都济阳（今河南省兰考县东北）。汉武帝建元三年（前138年），济川王坐杀人废，国除为济川郡。后颍川郡尉氏县改属济川郡。元朔中，削梁国宁陵、傿二县，别属济川郡。汉武帝元狩元年（前122年），改济川郡为陈留郡，移治陈留（今河南省开封市祥符区东南陈留城）。元封五年（前106年），置十三刺史部，陈留郡属兖州刺史部。汉元帝永光三年（前41年），立皇子刘康为济阳王，改陈留郡为济阳国。建昭五年（前34年），徙封济阳王为山阳王，复为陈留郡。汉成帝时，河南郡酸枣县改属陈留郡。至此，陈留郡领十七