战国属楚，秦属黔中郡。西汉属索县，隶武陵郡。隋属武陵县，隶属朗州。唐、宋属朗州、后属鼎州。宋政和七年（1117）属常德军，旋属常德府。元、明、清属常德府。1950年建县级常德市。
1988年1月23日，国务院批准（国函[1988]18号）：（1）撤销常德地区和常德县，常德市升格为地级市。（2）常德市设立武陵、鼎城两区。武陵区的范围包括原县级常德市和常德县的武陵、斗母湖、河洑、石门桥四个镇和丹洲、康家吉、南坪岗、河洑、芦获山五个乡；原常德县其余的三十六个乡镇为鼎城区的行政区域。
？年，武陵区辖6个街道、1个镇、8个乡：三岔路街道、城东街道、城北街道、城西街道、城南街道、德山街道、河洑镇、丹洲乡、东江乡、东郊乡、护城乡、芦荻山乡、河洑乡、南坪岗乡、德山乡。
2000年第五次人口普查，武陵区常住总人口509940人，其中，城东街道49568人，城南街道35434人，城西街道46095人，城北街道51484人，三岔路街道73904人，德山街道44499人，河袱镇19437人，芦荻山乡32006人，东郊乡20704人，东江乡14558人，护城乡17305人，丹洲乡28753人，南坪岗乡27673人，德山乡29910人，武陵区经济技术开发区13115人，柳叶湖旅游渡假区5495人。
2002年，武陵区辖6个街道、2个镇、6个乡；70个居委会、103个村委会。
2004年，武陵区辖6个街道、2个镇、6个乡：城东街道、城南街道、城西街道、城北街道、三岔路街道、德山街道、河洑镇、德山镇、芦荻山乡、东郊乡、东江乡、护城乡、丹洲乡、南坪岗乡。（武陵区面积297.4平方千米，人口408359人；德山人口78244人）
2008年，湖南省民政厅批准（湘民行发[2008]7号）：将鼎城区白鹤山乡划归武陵区管辖，将鼎城区灌溪镇白石村划归武陵区南坪岗乡管辖。行政区划调整后，武陵区辖7个乡、2个镇、6个街道，总面积376.56平方千米，总人口53.43万人；南坪岗乡辖3个居委会、11个建制村，总面积50.03平方千米，总人口2.52万人。
2010年第六次人口普查，武陵区常住总人口620580人，其中，城东街道66441人，城南街道36248人，城西街道78076人，城北街道56755人，三岔路街道115702人，德山街道53184人，河洑镇17139人，德山镇31191人，芦荻山乡27115人，东郊乡27197人，东江乡10428人，护城乡26206人，丹洲乡23256人，南坪岗乡27166人，柳叶湖旅游渡假区24476人。
2014年，湖南省民政厅（湘民行发[2014]3号）批复同意：将丹洲乡的高泗、泽远、石灰3个建制村和河洑镇的青林、杨桥2个建制村划归护城乡管辖，白鹤山乡的肖伍铺、罗湾、月亮山、郑家河、梁山、沾天湖、太阳山7个建制村划归南坪岗乡管辖，芦荻山乡的马家吉社区划归东郊乡管辖。行政区划调整后，东郊乡辖和平建制村以及三闾港、甘露寺、皇经阁、唐家溶、赵家碈、皇木关、高坪头、楠竹山、马家土口9个社区，总面积10.17平方千米，总人口2.99万人，乡人民政府驻地不变。护城乡辖岩坪、聚宝、杨桥、青林、高泗、石灰、泽远7个建制村以及高车、张家台、皂果树、西郊、三岔路、仙源6个社区，总面积18.23平方千米，总人口4.01万人，乡人民政府驻地不变。南坪岗乡辖白石、花山、泉水桥、万寿、岩子堰、双桥、白马湖、竹根潭、腰路铺、金家坪、高峰、肖伍铺、罗湾、月亮山、郑家河、梁山、沾天湖、太阳山18个建制村以及南坪、东风、沙港、七里桥、戴家岗、柳叶湖6个社区，总面积70平方千米，总人口6.07万人，乡人民政府驻地不变。河洑镇辖犀牛口社区和南湖、朱湖、雷坛岗、合兴、岩桥、三星垱、白鹤庵、全美、洪流9个建制村，总面积19.04平方千米，总人口1.85万人，镇人民政府驻地不变。丹洲乡辖夹街、楠木、垢湖、荷花、明月、太平、沙湖、丹砂、义渡、三湖、长湖、阳湖、坪湖、桑场14个建制村，总面积29.6平方千米，总人口2.14万人，乡人民政府驻地不变。芦荻山乡辖芦山、祠堂寺、岩桅子、金狮堤、毛坪里、社木铺、蓼子坪、天井港、玉带桥、大关庙、观音寺、双往垱、苗儿港、李白溪、伍家坪、张家堰、台家铺、石公庙、黄爱、熊家坪、罗家岗21个建制村以及桑场社区，总面积57.5平方千米，总人口3.2万人，乡人民政府驻地不变。白鹤山乡辖长生桥、白鹤山、流溪湖、赵公桥、罗家湖、东山、新港、万金障、栗里岗、卸甲洲、吴家口、马巷子、园艺场、马龙桥、大流陂、双寿、桃树岗17个建制村，总面积67.63平方千米，总人口3.2万人，乡人民政府驻地不变。
2014年，湖南省民政厅（湘民行发[2014]4号）批复同意：撤销常德市武陵区护城、南坪岗、东江、东郊4个乡，设立护城、南坪岗、东江、东郊4个街道，分别以原护城、南坪岗、东江、东郊4个乡的行政区域为新设护城、南坪岗、东江、东郊4个街道的管辖范围。行政区划调整后，护城街道辖岩坪、聚宝、杨桥、青林、高泗、石灰、泽远7个建制村以及高车、张家台、皂果树、西郊、三岔路、仙源6个社区，总面积18.23平方千米，总人口4.01万人，办事处驻三岔路社区（原护城乡人民政府驻地）；南坪岗街道辖白石、花山、泉水桥、万寿、岩子堰、双桥、白马湖、竹根潭、腰路铺、金家坪、高峰、肖伍铺、罗湾、月亮山、郑家河、梁山、沾天湖、太阳山18个建制村以及南坪、东风、沙港、七里桥、戴家岗、柳叶湖6个社区，总面积70平方千米，总人口6.07万人，办事处驻南坪社区（原南坪岗乡人民政府驻地）；东江街道辖白龙、关天坪、浮桥、东江、靳家湾、驮古堤6个建制村以及新安、新坡2个社区，总面积17.35平方千米，总人口2.35万人，办事处驻青年路（原东江乡人民政府驻地）；东郊街道辖和平建制村以及三闾港、甘露寺、皇经阁、唐家溶、赵家碈、皇木关、高坪头、楠竹山、马家土口9个社区，总面积10.17平方千米，总人口2.99万人，办事处驻甘露寺社区（原东郊乡人民政府驻地）。
2014年8月18日，武陵区政府通知（常武政发[2014]17号）：一、撤销东江乡，设立东江街道。东江街道辖新安、新坡、新坪、赵家碈等4个社区和关天坪、浮桥、白龙等3个建制村，总面积12.9平方公里，街道办事处驻浮桥村。二、撤销东郊乡，设立永安街道。永安街道辖三闾港、高坪头、甘露寺、竹园、庆丰、东苑、楠沙、新东街、牯牛岗等9个社区，总面积5.3平方公里，街道办事处驻甘露寺社区。三、撤销南坪岗乡，设立南坪街道。南坪街道辖沙港、东风、汇金、望月等4个社区和白马、竹根潭、金家坪等3个建制村，总面积11.8平方公里。街道办事处驻望月社区。四、撤销护城乡，设立长庚街道。长庚街道辖廖桥、熊家台、仙源、高车等4个社区和聚宝、青林、杨桥等3个建制村，总面积8.1平方公里，街道办事处驻廖桥社区。五、将城东街道更名为启明街道。启明街道辖红卫、盐关、半边街、红庙、唐家溶、皇经阁、皇木关、马家 等8个社区和和平建制村，总面积10.5平方公里，街道办事处驻红卫社区。六、将城南街道更名为府坪街道。府坪街道辖体育东路、方家巷、东湖巷、高山街、青阳阁、府坪巷、百街口、光明巷、新村等9个社区，总面积2.6平方公里，街道办事处驻方家巷社区。七、将城北街道更名为丹阳街道。丹阳街道辖北正街、丝瓜井、紫桥、柏子园、金桥、常乐、北堤、光荣路、建民巷等9个社区，总面积3平方公里。街道办事处驻柏子园社区。八、将城西街道更名为穿紫河街道。穿紫河街道辖晓岛、朝阳路、新光、贾家湖、滨湖、长胜桥、西园、康桥、惠家坪等9个社区，总面积3.5平方公里，街道办事处驻康桥社区。九、将三岔路街道更名为白马湖街道。白马湖街道辖临江路、西堤、长家山、北站、新建巷、富强、三角场、龙港巷等8个社区，总面积4.7平方公里，街道办事处驻富强社区。十、新组建芷兰街道。芷兰街道辖临紫、荷花、沙河、柳菱、芷荷等5个社区和高峰、腰路铺等2个建制村，总面积8.3平方公里，街道办事处驻荷花社区。十一、新组建芙蓉街道。芙蓉街道辖落路口、华南、芙蓉（家委会性质）、项家铺、新河等5个社区和岩坪、石灰、高泗、泽远等4个建制村，总面积15.5平方公里，街道办事处驻岩坪村。十二、保留丹洲乡。丹洲乡辖夹街、楠木、垢湖、荷花、明月、太平、沙湖、丹砂、义渡、三湖、长湖、阳湖、坪湖、桑场等14个建制村，总面积29.6平方公里，乡人民政府驻夹街村。十三、保留芦荻山乡。芦荻山乡辖芦山、祠堂寺、岩栀子、金狮堤、毛坪里、社木铺、蓼子坪、天井港、玉带桥、大关庙、观音寺、双往垱、苗儿港、李白溪、伍家坪、张家堰、台家铺、石公庙、黄爱、熊家坪、罗家岗等21个建制村和桑场社区，总面积57.5平方公里，乡人民政府驻熊家坪村。十四、保留河洑镇。河洑镇辖南湖、朱湖、雷坛岗、合兴、岩桥、三星垱、白鹤庵、全美、洪流9个建制村和犀牛口社区，总面积19.04平方公里，镇人民政府驻岩桥村。
2014年，设立柳叶湖街道、七里桥街道（常政函[2014]50号）；撤销德山镇，设立樟木桥街道（湘民行发[2014]19号）。2015年，撤销白鹤山乡，设立白鹤镇（常政函[2015]83号）。全区辖13个街道、2个镇、2个乡：启明街道、府坪街道、穿紫河街道、丹阳街道、白马湖街道、长庚街道、南坪街道、东江街道、永安街道、芙蓉街道、芷兰街道、河洑镇、芦荻山乡、丹洲乡；德山街道、樟木桥街道；白鹤镇（其中，德山街道、樟木桥街道由常德经济技术开发区管理，白鹤镇由柳叶湖旅游度假区管理）。