1943年析置衡阳市。
东汉、三国,属衡阳郡。西晋、东晋,属衡州。南北朝,属衡阳王国。
隋朝,临蒸县更名衡阳县,属衡州总管府。
唐玄宗年间复名衡阳县,肃宗年间衡州防御使治所设衡州州治,衡阳县城驻州城,领辖衡、岳、潭、郴、邵、永、道、涪八州军事。
唐代宗年间置湖南观察使治所于衡州州治,衡阳县城驻州城,领辖衡、潭、邵、永、道五州军事。
宋,属荆衡州衡阳郡。元,属衡州路。明,属衡州府。
清康熙年间,吴三桂在衡称帝,国号周,改元昭武,改衡州府为定天府。乾隆年间置县分治。
民国,废府存道,属衡阳道。
1928年后,衡阳县先后属湖南第五督察区(行政中心衡阳市)管辖、湖南第二督察区(行政中心衡阳市)管辖。
1931年1月,析衡阳县城区及城郊3个乡置衡阳市(省直辖市)。市、县治同城。
1949年10月1日,中华人民共和国成立。10月8日衡阳解放。衡阳县隶属衡阳专员公署。
1952年4月,根据政务院决定,析衡阳县东南境一、二、四、九区置衡南县。7月,衡阳县治迁西渡。10月,撤衡阳、郴州、零陵专员公署设湘南行署,衡阳县隶属湘南行政区。
1954年7月,撤湘南行署,复设衡阳专员公署,衡阳县属衡阳专员公署。
1968年9月,改衡阳专员公署为衡阳地区,衡阳县属衡阳地区。
1983年5月,衡阳地、市机构合并,衡阳县隶属衡阳市。
2000年,衡阳县辖14个镇、11个乡。
2001年4月4日,国务院批准将衡阳县呆鹰岭镇划归衡阳市蒸湘区管辖。
2015年12月,根据衡阳县乡镇区划调整方案潮江乡并入集兵镇,调整后下辖8乡17镇。