2012年05月03日，桂林公交新辟302路，起讫站为县灵北路火车始发站，服务时间6:00-22:30，配备新购亚星JS6126GHCJ型燃气空调车，站点设置：县灵北路（首站灵川县二中因灵西路施工调整为灵川县灵北路）-县公安局-县十字街（正向）-县政府（正向）-甘棠大桥（正向）-县粮食局（反向）-县公路局（反向）-钢厂路口-潭下路口-二小路口-交警大队-县质监局-禾家铺-水泥厂路口-高速路口-市车管所-大面路口-八里六路路口-八里四路路口-八里二路路口-定江镇-叠彩商贸城-火车始发站。

2014年06月17日，302路延伸调整为公交灵川临时车场桂北客运站，新增G322国道和站前路的行驶。

2015年06月27日，302路副站撤销停靠桂北客运站改回桂林北站，服务时间调整为6:20-19:00。

2018年01月05日，302路调整为灵川县第二中学五里店，新增行驶北辰路-中山北路-环城北一路-环城北二路-普陀路-七星路-五里店路，服务时间调整为6:00-22:30，其中19:00后区间车只到商贸城。

2019年06月01日，302路夜间区间车（灵川县第二中学商贸城）暂停营运。

2020年04月28日，302路夜间区间车恢复开行，末班车时间缩至21:00。