화주에 치소(治所)가 있었으며, 등주(登州 : 지금의 함경남도 안변)·정주(定州 : 지금의 함경남도 정평)·장주(長州 : 지금의 함경남도 정평)·예주(預州 : 지금의 함경남도 정평)·고주(高州 : 지금의 함경남도 고원)·문주(文州 : 지금의 함경남도 문천)·의주(宜州 : 지금의 함경남도 덕원)와 선덕진(宣德鎭)·원흥진(元興鎭)·영인진(寧仁鎭)·요덕진(耀德鎭)·정변진(靜邊鎭) 등을 관할하였다.
본래 이들 지역은 고려 정부의 통치력이 강하게 미치지 못하고 고려의 유이민(流移民)과 여진 사람들이 섞여 살고 있던 곳이었다. 그런데 몽고와의 전쟁 시기인 1258년(고종 45)에 용진현(龍津縣) 사람 조휘(趙暉)와 정주 사람 탁청(卓靑)이 고려의 지방관을 죽이고 몽고에 항복하였다.
이에 몽고는 여기에 총관부를 두고 조휘를 총관(摠管), 탁청을 천호(千戶)로 삼았다. 그 뒤 조휘와 탁청의 일족인 조양기(趙良琪)·조소생(趙小生)·탁도경(卓都卿) 등이 총관과 천호를 세습하면서 이 지역을 다스렸다. 이 동안에 고려의 유이민들이 이곳으로 몰려왔으므로, 여러 차례 관리를 보내어 이들을 쇄환(刷還)하려 했으나 실효를 거두지 못하였다.
1356년(공민왕 5)에 대대적인 반원운동(反元運動)을 전개하면서 밀직부사 유인우(柳仁雨)를 동북면병마사로, 전대호군(前大護軍) 공천보(貢天甫), 전종부령(前宗簿令) 김원봉(金元鳳)을 부사로 삼아 이 지역을 수복하도록 하였다.
이 때 총관 조소생과 천호 탁도경이 항거했으나, 조휘의 손자인 조돈(趙暾)과 이 지역에 토착해 있던 이자춘(李子春)이 고려군에 내응함으로써 조소생은 이판령(伊板嶺)을 넘어 도망하고 쌍성총관부는 폐지되었다.
이후 이자춘은 동북면병마사에 임명되어 이 지역에서 세력을 확대시켰고, 이것이 그의 아들인 이성계가 뒷날 조선왕조를 개창할 수 있는 세력기반이 되었다.