新莽时期曾将武陵郡改为建平郡，临沅县改为监元，孱陵县改为孱陆，仍属荆州治。
东汉监元县复称临沅，孱陆复称孱陵，建平郡复称武陵郡。领十二县：临沅、汉寿[西汉索县，阳嘉三年（公元134年）更名，移荆州刺史治至此]、孱陵、零陵、充、沅陵、辰阳、酉阳、迁陵、镡成、沅南[建武二十六年（公元50年）分临沅县南境置，即今桃源县地，故城在今鼎城区长茅岭乡古城山]、作唐（分西汉孱陵县置，今安乡县地，故城今安乡县北）。郡治临沅（即今常德市城区。此后，临沅一直为历朝郡、州、路、府治。
三国时的武陵郡，治所仍在临沅（今常德市武陵区和鼎城区的大部），初属蜀，后属吴，吴景帝永安六年（263年），将原汉寿县改名吴寿县，又在西部分零陵、充县地设溇中县、分孱陵县地设南安县、建立天门郡，治所在溇中县（今慈利县西和大庸县地）。此时，荆州治所已由汉寿迁至湖北江陵。武陵郡所辖只有沅水流域的临沅、吴寿（辖今汉寿县西部和鼎城区东部）、龙阳（分东汉汉寿县地，辖今汉寿县东部）、沅南、沅陵、辰阳、黔阳、迁陵、镡成、酉阳、潕阳等县，而不再辖有澧水流域各县。
西晋时期，武陵郡的建置及所辖地区基本上无大变化，东吴时的吴寿县此时已恢复为汉寿县旧名。
刘宋（420—479年）时期，武陵郡所辖地区仍无大变化，只是武陵郡原隶属荆州改为隶属郢州（州治武昌县）（见《宋书·州郡志》）；萧齐（479—502年）时期，武陵郡治迁往沅陵，（见《南齐书·州郡
志》），萧梁（502—557年）时期，武陵郡治仍迁回临沅，并升武陵郡为武州。陈朝（557—589年）时期，析原武陵郡所属中上游地区的沅陵、辰阳、黔阳、迁陵、镡成、酉阳、潕阳设置沅陵郡；而沅水下游地区的临沅、沅南、汉寿、龙阳4县为武陵郡，郡治临沅。其间，陈太建七年（575年），曾将梁在武陵郡地区设置的武州改称沅州，下辖武陵、南义阳和南平等郡。
西汉到陈朝，武陵郡的辖区已大为缩小。此后，隋唐朗州、武陵郡、宋鼎州、元常德路、明清常德府的辖区，基本上都与陈朝武陵郡相同。
据《隋书·地理志》载，开皇九年（589年）隋灭陈后，废陈在武陵郡所置的沅州，改武陵郡为朗州，并临沅、汉寿、沅南为“武陵县”。是为“武陵县”设置之始。朗州辖武陵、龙阳二县。隋炀帝大业三年（607年），又将朗州更名为武陵郡。
梁开平二年（908年）升朗州为永顺军，后唐天成二年（927年）改为武顺军，同光元年（923年）改为武贞军，后改武平军，后周广顺三年（953年）升为朗州大督都府。领县三：武陵、龙阳、桥江（今益阳市沅江县地，从岳州划入朗州）。五代晚期，湖南的割据势力，马殷的后代马希萼，其部将周行逢，在帮助马氏兄弟争夺权柄的火并战争中，凭藉“武陵负江湖之险，带甲数万”于（公元956年取得胜利）。此后，周行逢控制了湖南，建立起周行逢政权（956—963年）。周行逢将首府由潭州移至朗州，这样，常德在五代后期遂成为湖南的政治中心。周行逢并在朗州城中修筑自己的府第和官署。
宋乾德二年（964年），军降团练，大中祥符五年（1012年），州（本唐、五代朗州）改鼎州（注：“鼎州”名称的由来，据说是因武陵县境，在沅澧二水汇合处有鼎水，“昔有神鼎出乎其间”，故以名州）。政和七年仍于（鼎）州置常德军（注：常德军，是“常德”一名在历史上的最初出现。据《方舆览胜》等书记载，是沿《诗经·大雅》、《常武》诗序中：“有常德以立武事”一句而命名。）18乾道元年（1165年），升州为常德府，均以县隶焉（以武陵县为其属县）。
元、明、清时期，元至元十二年（1275年）置常德府安抚司，十四年改为总管府。常德路，领县一：武陵，州二：桃源州、龙阳州，州领县一：沅江。属湖广行省江南湖北道。
常德府，元常德路。属湖广行省，太祖甲辰年（明太祖即帝位之前的公元1364年）为府，领县四：武陵、桃源、龙阳、沅江。
常德府，康熙三年（1664年）属湖南布政使司，领县四：武陵、桃源、龙阳、沅江。府治在武陵县。
《常德县志》载：中华民国二年（1913）废府，改武陵县为常德县。
1988年6月前武陵区称常德市，系1949年8月5日常德市军事管制委员会将常德县的县城析出成立。此后经过10多次区划调整，于1988年6月，更名为武陵区。
