魏元帝景元四年（263年），魏灭蜀汉，旋分蜀汉故地为益、梁二州，各领八郡。梁州原是传统的汉地九州之一。最初，梁州的治所在沔阳县（今陕西省勉县东旧州铺）。西晋太康三年（282年），移治南郑县（今陕西汉中市东）。辖境相当今陕西省留坝、佛坪等县以南，西乡、镇巴及重庆市巫溪、奉节、忠县、酉阳等县以西，四川省青川、江油、中江、遂宁，重庆市璧山、永川等市县以东，及贵州省桐梓、道真、正安等县地。其后屡有迁徙，先后治西城县（今陕西安康市西北汉水北岸）、苞中县（今陕西汉中市西北大钟寺）、城固县（今陕西城固县东八里）等。