前言：
建安十六年（公元211年）十二月，在张松、法正的运作下，庞统的劝谏下，刘备终于下定决心，进入蜀中，以抵抗张鲁之机，徐图益州。
一年后，建安十七年（公元212年）十二月，在刘璋逐渐觉察刘备的用心后，开始削减刘备的军需供应，派遣的援军也只有老弱残军，因此，以此为契机，刘备正式兼并白水关益州军队，率领庞统、法正、黄忠、魏延、卓膺等进攻刘璋所部。
半年之内，刘备数万大军一路势如破竹，直接来到了雒城之下，可是也正是在这里，刘备遇到了入蜀以来的最顽强的抵抗，当时，刘璋之子刘璝率部将张任等人拼命据守，竟然坚持了一年之久！
建安十八年（公元213年）六月，刘备军师老兵疲于坚城之下已经一年之久，后方葭萌关也因为遭受向存等人率军一万余人的进攻而毫无音讯，至此危难之际，随军的军师中郎将庞统亲自率众攻城，意图鼓舞士气，可是不幸的是，庞统被流矢射中陨落，年仅三十六岁。
庞统的战殁，是此次益州争夺战中刘备集团最大的损失，庞统的才华与能力，千百年来，也是人们所公论的，那么，是否如题主所问，如果庞统没有战殁，刘备夺取益州后，庞统入川担任丞相，而让诸葛亮留在荆州，与关羽一起镇守荆州呢？答案显然是否定的。
首先，两人的地位与资历以及对于集团的重要程度和主公的亲待程度是不同的
赤壁之战后，庞统归附刘备，期间还经历了一次小插曲，要不是鲁肃与诸葛亮，也许刘备还真的就有可能与庞统失之交臂，完美的错过。
而在那之后，庞统也被任命为与诸葛亮相同的军师中郎将，是为“亲待亚于诸葛亮”，此时，诸葛亮已经来到刘备阵营一年多，不仅给刘备提出了具体的战略规划隆中对，且担任刘备亲自为其设置的军师中郎将这一职位，来掌管集团大小政务且参赞军务，并且，在赤壁之战中刘备集团之所以能够不卑不亢的连接江东、击败曹操，诸葛亮功不可没，所以，诸葛亮俨然成为了刘备集团的大管家，即使庞统到来后，也曾积极促成刘备出兵益州，但是他的资历、地位与亲待程度，是不如诸葛亮的。
最简单的一个理解方式就是，在刘备出兵益州之前，他的大本营就是荆州，那么，留守荆州实际上比进攻益州还要重要，如果在刘备的心里，庞统真的高于诸葛亮的话，留在荆州的就会是庞统而不是诸葛亮了。
其次，两人所擅长的方向决定了丞相一定是诸葛亮，而并非庞统
根据目前的史料来看，诸葛亮与庞统是不存在矛盾的，而庞统的才华更擅长于阴谋奇计与社会教化，这一点在《三国志》庞统本传显而易见，而诸葛亮则是军政皆擅，尤其擅长理政治国，所以从这方面来看，刘备的丞相人选，也会是诸葛亮，而并非庞统。
也许有人会说，当法正成为汉中王尚书令的时候，诸葛亮不依旧是尴尬的职位军师将军，原地不动吗？可是转年刘备称帝，丞相便是诸葛亮，就算法正过世后，刘巴与李严也仅仅只是接任尚书令而已，由此可见，在刘备的心里，丞相的位置，是属于诸葛亮的，因此，小司徒窃以为，就算庞统并没有战殁雒城之下，那么，诸葛亮也会是丞相，而那时，更有可能庞统回到荆州，至于关羽能否与庞统相处融洽，那就是一个未知数了。