西汉高祖五年（前202），以其治位耒水之北，更名耒阳县，隶属桂阳郡。
王莽新朝开凤元年（14），改耒阳县为南平亭，隶南平郡（桂阳郡改）。
东汉建武年间（25～26），废南平亭，复耒阳为县，隶桂阳郡，属荆州刺史部。
东汉献帝建安十三年（208），“刘豫洲”据荆州，取桂阳，耒隶之。蜀汉（222）隶桂阳郡，属荆州刺史。章武二年（222）八月荆襄属吴，耒阳仍隶桂阳郡。吴孙亮（252～258）析县地为新宁、新平、梨阳、耒阳四县，耒阳属桂阳郡。
西晋（256～316）耒阳仍隶桂阳郡，初属湘州，复属荆州。改梨阳县为利阳县，仍属湘东郡。东晋孝武帝太元二十年（395），撤利阳并入耒阳，隶桂阳郡，属江洲。
南北朝时，南朝宋、齐至梁天正元年（420～551），耒阳县隶桂阳郡，属湘州。梁元帝时（552～554），迁耒阳县治于列敖山口，改隶湘东郡，上属湘洲。陈朝未变。
隋文帝开皇九年（589）平陈，耒阳县更为涞阴县，以其治位于耒阳水之阴也（水之东为阴），置衡洲，县属之。
唐武德四年（621），复名耒阳县，治所迁回汉晋故治，隶衡州。
唐贞观元年（627）起，上属江南道。
昭宗乾宁三年（896）马殷据潭州，称楚王，衡州俱系统属，耒属焉，历梁、唐、晋、汉，凡五十六年，皆马殷地。
南唐保大九年（951）李璟时，刘仁瞻取岳州，命边镐自袁州取长沙而楚天，十年（952）武平节度使周行逢取潭州，子保叔嗣衡洲刺史，而耒阳属南唐，名仍旧。
宋朝，改名为来阳县，隶衡州衡阳郡，属荆湖南路安抚司。
元世祖至元年十九年（1282），因耒阳民众繁富，升为州，直隶湖广行省湖南道宣尉司。
明洪武三年（1370）三月，耒阳因遭兵灾，人口骤减，复降为县，隶衡州府，属湖广政使司。
清朝仍为耒阳县，隶衡州府，属衡东郴桂道（初为衡永郴道）。
民国3年（1914），改衡永郴桂道为衡阳道，耒阳隶衡阳道，属湖南省。
民国11年（1922），废道存省，耒阳县隶湖南省。
民国26年（1937）12月，湖南省分置9个行政督察区。耒阳县隶湖南省第五行政督察区。
民国29年4月，将全省改划为十个行政督察区，耒阳县隶湖南省第二行政督察区。
民国33年7月3日，日军侵占耒阳城，县政府迁上堡街（今属黄市镇），后迁严塘铺（今属大义乡）。
民国34年8月15日，日本宣布无条件投降，9月15日境内日军缴械，耒阳光复，县政府迁回县城。
1949年10月7日，耒阳解放，12月成立县人民政府，隶衡阳专区。
1952年11月，衡阳、郴县、零陵三专署合并成立湘南行署，耒阳隶湘南行政区。
1952年11月，衡阳、郴县、零陵三专署合并成立湘南行署（行署驻衡阳），耒阳隶湘南行政区。
1954年7月，撤销湘南行署，改设衡阳、郴县两个专署，耒阳改隶郴县专区。
1983年7月1日，回归衡阳市。
1954年7月，撤销湘南行署，改设衡阳、郴县两专署，耒阳隶郴县专区（1960年改名为郴州专区，1979年更名为郴州地区）。
1986年11月，经国务院批准，耒阳县升格为县级耒阳市，隶属衡阳市。以原城关镇为市区。
1989年3月，撤销城关、灶市2镇，设置蔡子池、水东江、灶市3个街道办事处，将三架乡的五里牌村、梅桥村划归蔡子池街道办事处管辖，三架乡的锡里村民委员会21个村民小组、余庆乡的联平村民委员会11个村民小组划归灶市街道办事处管辖。
2006年3月经衡阳市人民政府批准，设置五里牌街道办事处，4月21日正式挂牌成立。办事处总面积29平方公里，人口5.3万人，
2010年8月12日成立三顺街道办事处，辖1个居委会、6个建制村，总面积26.56平方公里，总人口1.5万人，办事处机关驻三顺村。
2015年9月，《湖南省国土资源厅推进省直管县经济体制改革试点实施方案》出台。根据《方案》，耒阳市成为湖南国土资源省直管县经济体制改革试点县（市）。
