衡南县析自衡阳，建制设置几分几合，几易其名。西汉衡阳境域为酃县，东晋属临蒸，隋与重安合称衡阳，清乾隆析为清泉县，1912年与衡阳县合并仍称衡阳县，1952年将原衡阳县的东南部划出成立衡南县。因在衡山之南，故名。
1996年，衡南县面积2688平方千米，人口约99万人。辖19个镇、4个乡：三塘镇、车江镇、江口镇、向阳镇、花桥镇、近尾洲镇、茅市镇、鸡笼镇、洪山镇、茶市镇、冠市镇、柞市镇、泉湖镇、泉溪镇、铁丝塘镇、栗江镇、硫市镇、谭子山镇、廖田镇、松江乡、宝盖乡、相市乡、洲市乡。县政府驻衡阳市中山北路。
2000年第五次人口普查，衡南县常住总人口982217人，其中（21个镇、3个乡）：云集镇36940人，向阳镇40816人，廖田镇25068人，茶市镇29934人，冠市镇40944人，江口镇50965人，宝盖镇43229人，花桥镇48131人，铁丝塘镇19245人，泉溪镇47816人，洪山镇38952人，三塘镇75736人，谭子山镇44664人，鸡笼镇42624人，泉湖镇34262人，柞市镇29216人，茅市镇53800人，硫市镇41370人，栗江镇57525人，近尾洲镇27860人，车江镇42946人，相市乡27089人，洲市乡37901人，松江乡42576人，川口钨矿2608人。
2001年4月4日，国务院（国函[2001]34号）批准同意将衡南县的雨母山乡划归衡阳市蒸湘区管辖。2003年6月设立川口办事处（原川口钨矿）。2004年1月19日，民政部（民函[2004]11号）批准同意衡南县人民政府驻地由衡阳市石鼓区中山北路迁至衡南县云集镇。2004年末，衡南县辖22个镇、3个乡。
2005年8月设立岐山办事处（原岐山森林公园管理局）。2006年11月27日，省民政厅批复同意将衡南县咸塘镇王江、茅坪2个村划归衡阳市珠晖区酃湖乡管辖（12月8日举行交接仪式，王江村、茅坪村正式划归酃湖乡管辖）。
2010年，从花桥镇析出川口等20个行政村、萤石矿等2个居委会（即川口办事处），设立川口乡。新设川口乡辖20个行政村、2个居委会，总面积100.59平方千米，总人口3.16万人，乡政府驻豹泉街。行政区划调整后，花桥镇辖2个居委会、29个行政村，总面积138.14平方千米，总人口3.41万人，镇政府驻地不变。至此，衡南县辖23个镇、3个乡：云集镇、向阳镇、廖田镇、茶市镇、冠市镇、江口镇、宝盖镇、花桥镇、铁丝塘镇、泉溪镇、洪山镇、三塘镇、谭子山镇、鸡笼镇、泉湖镇、柞市镇、茅市镇、硫市镇、栗江镇、近尾洲镇、车江镇、咸塘镇、松江镇、相市乡、洲市乡、川口乡。县政府驻云集镇。
2010年第六次人口普查，衡南县常住总人口954619人，其中，云集镇50649人，向阳镇45752人，廖田镇25037人，茶市镇29992人，冠市镇39881人，江口镇49100人，宝盖镇41073人，花桥镇39122人，铁丝塘镇20305人，泉溪镇22633人，洪山镇38514人，三塘镇58275人，谭子山镇45197人，鸡笼镇34229人，泉湖镇29879人，柞市镇27176人，茅市镇54280人，硫市镇36972人，栗江镇59845人，近尾洲镇26497人，车江镇35530人，咸塘镇17940人，松江镇42874人，相市乡22972人，洲市乡35959人，川口办事处17602人，衡南县原种场986人，衡州监狱1953人，岐山办事处4395人。
2015年11月18日，省民政厅（湘民行发[2015]38号）批复同意：车江、向阳、云集3个镇成建制合并设立云集镇。洲市乡、三塘镇成建制合并设立三塘镇。川口乡、花桥镇成建制合并设立花桥镇。调整后，全县辖21个镇、1个乡：云集镇、廖田镇、茶市镇、冠市镇、江口镇、宝盖镇、花桥镇、铁丝塘镇、泉溪镇、洪山镇、三塘镇、谭子山镇、鸡笼镇、泉湖镇、柞市镇、茅市镇、硫市镇、栗江镇、近尾洲镇、咸塘镇、松江镇、相市乡。总面积2621.1平方千米，总人口106.98万人。