春秋、战国时属楚。隋并临沅、沅南、汉寿3县为武陵县。唐属朗州。宋改朗州为鼎州，后属常德府。民国2年（1913）废府，改武陵县为常德县。1949年属常澧专区，1950年属常德专区，1980年属常德地区。
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。
1996年，鼎城区面积2479.9平方千米，人口约86.9万人。辖17个镇、15个乡、1个民族乡：十美堂镇、斗姆湖镇、中河口镇、牛鼻滩镇、石门桥镇、石公桥镇、武陵镇、周家店镇、草坪镇、黄土店镇、港二口镇、韩公渡镇、谢家铺镇、蒿子港镇、蔡家岗镇、镇德桥镇、灌溪镇、丁家港乡、大龙站乡、长岭岗乡、长茅岭乡、双桥坪乡、石板滩乡、白鹤山乡、尧天坪乡、许家桥回族维吾尔族乡、沧山乡、逆江坪乡、唐家铺乡、钱家坪乡、黄珠洲乡、黑山嘴乡、雷公庙乡。
2000年第五次人口普查，鼎城区常住总人口836799人，其中，武陵镇84253人，蒿子港镇28777人，中河口镇29620人，十美堂镇24433人，牛鼻滩镇37763人，韩公渡镇40685人，石公桥镇34960人，镇德桥镇19635人，周家店镇34411人，大龙站镇10926人，双桥坪镇20519人，灌溪镇27200人，蔡家岗镇15566人，斗姆湖镇19594人，草坪镇25235人，石门桥镇42493人，谢家铺镇24222人，黄土店镇23690人，尧天坪镇14274人，港二口镇14368人，雷公庙镇13499人，石板滩镇19572人，黄珠洲乡16028人，黑山嘴乡16354人，白鹤山乡23785人，长岭岗乡10890人，许家桥乡19244人，丁家港乡15956人，钱家坪乡14177人，唐家铺乡15839人，沧山乡13603人，长茅岭乡16948人，逆江坪乡10222人，鼎城区园艺场5567人，特种养殖场4070人，花岩溪林场3284人，贺家山原种场9533人，西洞庭农场35604人。
2002年，鼎城区辖23个镇、10个乡；75个居委会、574个村委会。
2004年，鼎城区辖22个镇、10个乡、1个民族乡。全区总面积2451.3平方千米，总人口853735人；西洞庭人口33304人。
2005年末，鼎城区辖23个镇、10个乡、1个民族乡：武陵镇、蒿子港镇、中河口镇、十美堂镇、牛鼻滩镇、韩公渡镇、石公桥镇、镇德桥镇、周家店镇、大龙站镇、双桥坪镇、灌溪镇、蔡家岗镇、斗姆湖镇、草坪镇、石门桥镇、谢家铺镇、黄土店镇、尧天坪镇、港二口镇、雷公庙镇、石板滩镇、祝丰镇、黄珠洲乡、黑山嘴乡、白鹤山乡、长岭岗乡、许家桥回族维吾尔族乡、丁家港乡、钱家坪乡、唐家铺乡、沧山乡、长茅岭乡、逆江坪乡。（注：祝丰镇由西洞庭管理区管理）
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，鼎城区辖10个乡、23个镇，总面积2344.44平方千米，总人口82.51万人；灌溪镇辖2个居委会、14个建制村，总面积59.14平方千米，总人口2.62万人。
2009年，全区辖23个镇、10个乡（其中1个民族乡）：武陵镇、蒿子港镇、中河口镇、十美堂镇、牛鼻滩镇、韩公渡镇、石公桥镇、镇德桥镇、周家店镇、大龙站镇、双桥坪镇、灌溪镇、蔡家岗镇、斗姆湖镇、草坪镇、石门桥镇、谢家铺镇、黄土店镇、尧天坪镇、港二口镇、雷公庙镇、石板滩镇、祝丰镇、黄珠洲乡、黑山嘴乡、长岭岗乡、许家桥回族维吾尔族乡、丁家港乡、钱家坪乡、唐家铺乡、沧山乡、长茅岭乡、逆江坪乡。区政府驻武陵镇临沅路64号。（注：祝丰镇由西洞庭管理区管理）
2010年第六次人口普查，鼎城区常住总人口836839人，其中，武陵镇119614人，蒿子港镇29276人，中河口镇27511人，十美堂镇22290人，牛鼻滩镇33837人，韩公渡镇36675人，石公桥镇30745人，镇德桥镇16742人，周家店镇31419人，大龙站镇10427人，双桥坪镇16790人，灌溪镇29200人，蔡家岗镇15591人，斗姆湖镇20814人，草坪镇23531人，石门桥镇41411人，谢家铺镇19997人，黄土店镇23229人，尧天坪镇12433人，港二口镇13960人，雷公庙镇13330人，石板滩镇20729人，黄珠洲乡15844人，黑山嘴乡16227人，白鹤山乡23114人，长岭岗乡9193人，许家桥回族维吾尔族乡19587人，丁家港乡14351人，钱家坪乡11858人，唐家铺乡13660人，沧山乡10754人，长茅岭乡11374人，逆江坪乡9146人，鼎城区园艺场5810人，特种养殖场4006人，花岩溪林场3246人，贺家山原种场8293人，西洞庭管理区50825人。
2013年，省民政厅（湘民行发[2013]32号）批复同意撤销武陵镇，设立玉霞、红云、郭家铺3个街道，玉霞街道管辖范围为金霞路以北、阳明路以东区域，红云街道管辖范围为金霞路以北、阳明路以西区域，郭家铺街道管辖范围为金霞路以南区域。行政区划调整后，玉霞街道辖临江、鼎城、渡口、桥头、迎宾、善卷、常沅、玉霞、永安9个社区，总人口7.62万人，总面积4.69平方千米，办事处驻玉霞社区（原武陵镇人民政府驻地）；红云街道辖花船庙、善池、德安、停车场、红云、西站、福广7个社区，总人口3.49万人，总面积11.26平方千米，办事处驻善池社区；郭家铺街道辖金霞、王家铺、郭家铺、孔家溶、三滴水5个社区以及腰堤、大禾场、三叉湖、报国4个建制村，总人口2.89万人，总面积21.72平方千米，办事处驻郭家铺社区。撤销斗姆湖镇，设立斗姆湖街道，以原斗姆湖镇行政区域为新设斗姆湖街道的管辖范围。行政区划调整后，斗姆湖街道辖9个社区、8个建制村，总人口4.13万人，总面积41.6平方千米，办事处驻斗姆湖社区（原斗姆湖镇人民政府驻地）。
2015年11月23日，省民政厅（湘民行发[2015]62号）批复同意：十美堂镇、黄珠洲和黑山嘴2个乡成建制合并设立十美堂镇。长岭岗乡和蔡家岗、雷公庙2个镇成建制合并设立蔡家岗镇。双桥坪镇和大龙站镇成建制合并设立双桥坪镇。尧天坪镇和长茅岭乡成建制合并设立尧天坪镇。谢家铺镇和唐家铺乡成建制合并设立谢家铺镇。沧山、钱家坪2个乡和黄土店镇成建制合并设立黄土店镇。港二口镇和逆江坪乡成建制合并设立花岩溪镇。许家桥回族维吾尔族乡和丁家港乡成建制合并设立许家桥回族维吾尔族乡。调整后，全区辖4个街道、19个镇、1个民族乡：玉霞街道、红云街道、郭家铺街道、斗姆湖街道、蒿子港镇、中河口镇、十美堂镇、牛鼻滩镇、韩公渡镇、石公桥镇、镇德桥镇、周家店镇、双桥坪镇、灌溪镇、蔡家岗镇、草坪镇、石门桥镇、谢家铺镇、黄土店镇、尧天坪镇、石板滩镇、祝丰镇、花岩溪镇、许家桥回族维吾尔族乡。总面积2322.5平方千米，总人口85.81万人。区政府驻红云街道。