武帝元光三年（前132年），分巴郡、蜀郡置犍为郡、广汉郡，武阳县改属犍为郡，雒、新都、梓潼、涪、葭明、阴平、甸氐等县道改属广汉郡。蜀郡辖境缩小，仅有今成都市以西，松潘县以南，汉源、九龙县以北，康定县以东地区。元鼎六年（前111年），分蜀郡南部邛都置越巂郡，北部冉駹置汶山郡，西部笮都置沈黎郡。元封五年（前106年），置十三刺史部，蜀郡属益州刺史部。天汉四年（前97年），省沈黎郡，蜀郡置两部都尉，分别治旄牛、青衣。汉宣帝地节三年（前67年），省汶山郡，蜀郡置北部都尉。至西汉晚期，蜀郡领十五县（道）：成都、郫