Kokemäenkartanon linnaläänin tarkkaa perustamisajankohtaa ei tiedetä. Asiakirjoissa nimitystä käytetään ensimmäisen kerran vasta niinkin myöhään kuin 1513. Linnalääniä edelsi kuitenkin Satakunnan voutikunta, josta ensimmäinen maininta on vuodelta 1348. [3]
Vuonna 1331 on eräs Kokemäellä päivätty kirje vahvistettu Satakunnan maakunnan sinetillä. Se on varhaisin nykypäivään säilyneissä asiakirjoissa oleva maininta Satakunnasta. [3]
Satakunnan voutikunnan ensimmäinen hallintokeskus oli Kokemäenjoessa sijainneessa Linnaluodossa ollut Kokemäen linna. Kuningas Albrekt Mecklenburgilaisen käskystä vuonna 1367 tapahtuneen linnan purkamisen jälkeen hallinto siirtyi 1370-luvun alkuun mennessä parin kilometrin päähän perustettuun Kokemäenkartanoon. Keskuspaikkana saattoi 1300-luvun lopulla jonkin aikaa toimia myös joessa Kokemäenkartanon edustalla mahdollisesti sijainnut Aborghin linna. Viimeistään 1440-luvulla hallintokeskuksena toimi Kokemäenkartano.[3]
Kokemäenkartanon linnaläänin hallinto siirrettiin 1558 Kokemäeltä samana vuonna perustettuun Porin kaupunkiin. Kaupungin perustanut Juhana Herttua rakensi nykyisen Keski-Porin kirkon paikalle hallinnollisena keskuspaikkana toimineen Porin kuninkaankartanon. Juhanan tarkoituksena oli rakentaa Poriin myös linna, mutta suunnitelma ei koskaan toteutunut.
Kokemäenkartanon linnaläänin korvasi vuonna 1634 hallintouudistuksen yhteydessä muodostettu Turun ja Porin lääni.