晋代为汝城县，后更名桂阳县。宋代析桂阳县之零陵、宜城二乡为桂东县。西北有小桂山，桂水所出，县在桂阳之东，故名。1958年桂东与汝城合并汝桂县，1961年复设桂东县。
1991年，桂东县辖2个镇、16个乡和1个林场，共有149个村（居）委会，1517个村（居）民小组。1994年5月，撤销大地乡，设立清泉镇。
1996年，桂东县面积1449.9平方千米，人口约16.9万人。辖3个镇、15个乡：城关镇、沙田镇、清泉镇、桥头乡、寒口乡、黄洞乡、三洞乡、增口乡、寨前乡、流源乡、大塘乡、新坊乡、普乐乡、东洛乡、贝溪乡、青山乡、大水乡、四都乡。县政府驻城关镇。
2000年第五次人口普查，桂东县常住总人口167045人，其中，城关镇21688人，沙田镇17852人，清泉镇9063人，桥头乡8386人，寒口乡5923人，黄洞乡4387人，三洞乡4330人，增口乡8544人，寨前乡14311人，流源乡4497人，大塘乡14243人，新坊乡8505人，普乐乡12523人，东洛乡4919人，贝溪乡5194人，大水乡3543人，青山乡5211人，四都乡13926人。
2002年，全县总人口169619人，其中农业人口150247人。辖3镇、15乡、1林场，145个行政村、10个居委会，1527个村（居）民小组。城关镇辖10个村委会、3个居委会，95个村（居）民小组。沙田镇辖12个村委会、2个居委会，143个村（居）民小组。清泉镇辖7个村委会、1个居委会，76个村（居）民小组。桥头乡辖8个村委会、1个居委会，116个村（居）民小组。寒口乡辖5个村委会，62个村（居）民小组。黄洞乡辖8个村委会，58个村（居）民小组。三洞乡辖6个村委会，54个村（居）民小组。增口乡辖8个村委会，89个村（居）民小组。寨前乡辖11个村委会、1个居委会，134个村（居）民小组。流源乡辖5个村委会，40个村（居）民小组。大塘乡辖1个居委会，142个村（居）民小组。新坊乡辖6个村委会，85个村（居）民小组。普乐乡辖13个村委会，125个村（居）民小组。东洛乡辖8个村委会，45个村（居）民小组。贝溪乡辖6个村委会，48个村（居）民小组。大水乡辖5个村委会，42个村（居）民小组。青山乡辖6个村委会，48个村（居）民小组。四都乡辖12个村委会、1个居委会，121个村（居）民小组。宋坪林场有4个村（居）民小组。
2004年，桂东县辖3个镇、15个乡、1个林场：城关镇、沙田镇、清泉镇、桥头乡、寒口乡、黄洞乡、三洞乡、增口乡、寨前乡、流源乡、大塘乡、新坊乡、普乐乡、东洛乡、贝溪乡、青山乡、大水乡、四都乡、宋坪林场。县政府驻城关镇。
2010年第六次人口普查，桂东县常住总人口226562人，其中，城关镇41004人，沙田镇26892人，清泉镇11338人，桥头乡10484人，寒口乡6375人，黄洞乡5323人，三洞乡5492人，增口乡11345人，寨前乡17204人，流源乡4995人，大塘乡17823人，新坊乡10947人，普乐乡15659人，东洛乡6798人，贝溪乡6825人，大水乡3985人，青山乡5605人，四都乡17422人，宋坪林场1046人。
2011年，撤销大塘乡、四都乡，设立大塘镇、四都镇。
2012年，省民政厅（湘民行发[2012]15号）批复同意：一、将城关镇、黄洞乡、三洞乡成建制合并，设立沤江镇。二、撤销大水乡。将原大水乡的古岭、建林、云里3个建制村成建制划归沙田镇管辖，东风、新柳2个建制村成建制划归四都镇管辖。
2012年7月29日，普乐乡正式撤乡建镇；8月25日，寨前乡正式撤乡建镇。至此，全县辖7个镇、8个乡、1个林场：沤江镇、沙田镇、清泉镇、大塘镇、四都镇、寨前镇、普乐镇、桥头乡、寒口乡、增口乡、流源乡、新坊乡、东洛乡、贝溪乡、青山乡、宋坪林场。县政府驻沤江镇解放路。
2015年11月27日，省民政厅（湘民行发[2015]101号）批复同意：寒口乡、增口乡、沤江镇共2个乡1个镇成建制合并设立沤江镇。流源乡、寨前镇成建制合并设立寨前镇。贝溪乡、沙田镇成建制合并设立沙田镇。调整后，全县辖7个镇、4个乡：沤江镇、沙田镇、清泉镇、大塘镇、四都镇、寨前镇、普乐镇、桥头乡、新坊乡、东洛乡、青山乡。总面积1451.6平方千米，总人口23.2万人。