据《元和郡县志》：《东方朔记》，南郡有万里沙祠，自湘川至东莱，地可万里，故曰长沙。另据《通典》：轸旁有小星名长沙，应其地而名。其地在周曰星沙，以天文名也。越世家，犨庞长沙。
今长沙县域，春秋晚期属楚国黔中。秦属长沙郡，其附廓之县名湘，亦称湘县。汉改湘县为临湘县。隋开皇九年（589年）废临湘置长沙县，为长沙县名之始。宋元符元年（1098年）划长沙县5个乡、湘潭县2个乡置善化县，与长沙县同城而治。民国元年（1912年），善化县并入长沙县。民国22年（1933年）设立长沙市，市、县分治。1949年7月25日，长沙县人民政府在金井易家祠堂成立；8月，迁榔梨市梨江学校（园通寺）；1950年3月，迁长沙市北区（开福区）潘家坪。
1950年设置长沙市郊区办事处，领导长沙市外四区。1951年5月划出县境内湘江以西及东部部分地区置望城县。长沙县先后隶属长沙和湘潭专区。1959年3月，望城县和长沙市郊区并入长沙县，划出县内的龙头铺公社入株洲县，长沙县改隶长沙市。1962年元月恢复长沙市郊区。1977年12月复置望城县，同时将长沙县所辖的大托、洞井、黎托、望岳4个公社划入长沙市郊区管辖，全县辖9区41个公社1个镇。
1984年5月，撤销公社，建立乡镇，全县辖9区、1个区级镇，40个乡。1995年5月撤区并乡建镇，全县撤9个区，将41个乡镇合并为14个镇、7个乡。1996年4月22日，国务院批准（国函[1996]29号）将长沙县的捞刀河镇（含原沙坪乡）划归长沙市开福区管辖（7月实施）。1996年1月30日，长沙县政府迁至星沙镇（2月15日民政部民行批[1996]20号文件批复同意长沙县人民政府驻地由长沙市市区迁至该县星沙镇）。1997年，撤销广福乡、北山乡，设立青山铺镇、北山镇。至此，长沙县辖15个镇、5个乡。
2000年第五次人口普查，长沙县常住总人口774707人，其中：星沙镇81689人，暮云镇48732人，黄兴镇43892人，榔梨镇30279人，江背镇53997人，黄花镇74219人，春华镇41639人，果园镇22101人，路口镇26959人，高桥镇28970人，金井镇40425人，福临镇27215人，青山铺镇18244人，安沙镇48555人，北山镇49650人，跳马乡55224人，干杉乡22097人，双江乡19093人，白沙乡17900人，开慧乡19553人，长沙航空职业技术学院4274人。
2002年，撤销双江乡，设立双江镇。调整后，长沙县辖16个镇、4个乡：星沙镇、暮云镇、黄兴镇、榔梨镇、江背镇、黄花镇、春华镇、果园镇、路口镇、高桥镇、金井镇、福临镇、青山铺镇、安沙镇、北山镇、双江镇、跳马乡、干杉乡、白沙乡、开慧乡。县政府驻星沙镇。
2004年9月，全县村级行政区划调整将原有的494个行政村合并成238个行政村，38个居委会调整为36个社区居委会。行政村减少256个，撤并幅度达51.8%。行政村的平均面积由原来的3.5平方千米扩大到7.3平方千米，村平均人口由原来的1295人增加到2687人。
2008年，湖南省民政厅批准（湘民行发[2008] 8号）：将长沙县榔梨镇韶光社区居委会划归芙蓉区东岸乡管辖。行政区划调整后，芙蓉区东岸乡和长沙县榔梨镇的行政区域面积、人口、所辖社区居委会个数，相应增加和核减0.178平方千米（267.63亩）、0.19万人、1个社区居委会，人民政府驻地均不变。
2009年，湖南省民政厅（湘民行发[2009]10号）批准长沙县撤销星沙镇，设立星沙、湘龙、泉塘3个街道。新设星沙街道范围为京珠高速以东、长永高速以北区域，总面积24.53平方千米，总人口9.3万人，辖12个社区、2个建制村，办事处机关驻开元东路3号（原星沙镇政府驻地）；新设湘龙街道范围为京珠高速以西区域，总面积22.63平方千米，总人口6.8万人，辖5个社区、3个建制村，办事处机关驻潇湘路A24栋；新设泉塘街道范围为京珠高速以东、长永高速以南区域，总面积20.84平方千米，总人口4.5万人，辖6个社区、2个建制村，办事处驻东六路泉塘安置区E区12栋。行政区划调整后，长沙县辖3个街道、15个镇、4个乡。（是否是2011年才正式实施？待查）
2011年，撤销开慧乡、跳马乡，设立开慧镇、跳马镇。2011年末，长沙县辖3个街道、17个镇、2个乡：星沙街道、泉塘街道、湘龙街道、暮云镇、黄兴镇、榔梨镇、江背镇、黄花镇、春华镇、果园镇、路口镇、高桥镇、金井镇、福临镇、青山铺镇、安沙镇、北山镇、双江镇、开慧镇、跳马镇、干杉乡、白沙乡。县政府驻星沙街道开元路19号。
2012年，撤销白沙乡、干杉乡，设立白沙镇、干杉镇；省民政厅（湘民行发[2012]2号）批复同意撤销榔梨镇，设立榔梨街道。榔梨街道辖3个社区、5个行政村，总面积47平方千米，总人口6万人，办事处机关驻横街（原榔梨镇政府驻地）。12月26日，长龙街道挂牌成立，其行政区划范围包括原黄花镇茶塘村、长龙村、湘峰村三个整村和华湘村在长永高速以北的区域。2012年末，长沙县辖5个街道、18个镇：星沙街道、泉塘街道、湘龙街道、榔梨街道、长龙街道、暮云镇、黄兴镇、江背镇、黄花镇、春华镇、果园镇、路口镇、高桥镇、金井镇、福临镇、青山铺镇、安沙镇、北山镇、双江镇、开慧镇、跳马镇、白沙镇、干杉镇。
2013年，省民政厅（湘民行发[2013]19号）批复同意撤销暮云镇，以原暮云镇行政区域为基础分设暮云、南托2个街道。暮云街道的管辖范围为：原暮云镇高云、莲华、许兴、暮云新4个建制村和暮云、云塘、华月湖3个社区以及西湖建制村在芙蓉南路以东的部分区域、南塘建制村在芙蓉南路以东的部分区域。总面积34.6平方公里，总人口8.5万人，办事处驻南湖大道199号。南托街道的管辖范围为：原暮云镇沿江、北塘、牛角塘、三兴、兴马5个建制村和南托岭社区以及南塘建制村在芙蓉南路以西部分区域、西湖建制村在芙蓉南路以西部分区域。总面积29.47平方公里，总人口6.1万人，办事处驻南湖大道108号（原暮云镇人民政府驻地）。调整后，全县辖7个街道、17个镇：星沙街道、泉塘街道、湘龙街道、榔梨街道、长龙街道、暮云街道、南托街道、黄兴镇、江背镇、黄花镇、春华镇、果园镇、路口镇、高桥镇、金井镇、福临镇、青山铺镇、安沙镇、北山镇、双江镇、开慧镇、跳马镇、白沙镇、干杉镇。
2015年，湖南省民政厅批复同意：将长沙县跳马镇调入到长沙市雨花区（湘民行发[2015]1号），将长沙县暮云街道、南托街道调入到长沙市天心区（湘民行发[2015]2号）。1月14日，长沙市政府下发通知，两镇正式划入长沙市区（相关行政区划交接挂牌仪式于当天举行）。这次调整涉及区域面积为247.1平方千米，人口20.74万人。调整后，长沙县辖星沙、湘龙、泉塘、榔梨、长龙5个街道，江背、黄兴、黄花、春华、路口、高桥、金井、福临、安沙、果园、北山、青山铺、双江、开慧、干杉、白沙16个镇。总面积1749.9平方千米，总人口65.1万人。县政府驻地不变（星沙街道）。
（注：“榔”字实际替代“㮾”，读音为lǎng）