秦属长沙郡益阳县；
西汉属长沙国益阳县；
东汉属长沙郡益阳县；
三国至晋属衡阳郡益阳县；
南朝分别属衡阳郡益阳县和药山郡药山县；
隋分别属潭州总管府（后为长沙郡）益阳县和巴陵郡沅江县；
唐分别属潭州府益阳县和巴陵郡乔江县；
五代分别属长沙府益阳县和朗州乔江县；
宋分别属长沙郡（后为潭州府）益阳县和岳州（后为鼎州，复为岳州，再为常德府）沅江县；
元分别属潭州路（后为天临路）益阳州和龙阳州沅江县；
明分别属潭州府（后为长沙府）益阳县和常德府沅江县；
清分别属长沙府（后为湖南省）益阳县和岳常澧道（后为常德府）沅江县；
民国分别属湘江道（后为湖南省第五行政督察区）益阳县和湘江道（后为湖南省第五行政督察区）沅江县。
1940年4月至1949年7月，为湖南省政府第五行政督察区专员公署驻地。
1949年8月，益阳和平解放，分别属益阳专区益阳县和益阳专区沅江县，所辖区域为益阳县城关区和沅江县大潭口区以及茈湖口区一部分（1954年11月由沅江县所辖的区域划入益阳县）。
1950年3月，益阳县城关区更名为益阳城关区，升为县级，直属益阳专区，区人民政府驻鹅羊池畔；9月，更名为益阳市，仍隶属益阳专区，市人民政府驻地未变；10月，从益阳县划入桃花仑、白马山、接城堤、金花湖、马良湖等地作为市郊设置白马山、桃花仑乡。
1951年，城区资水北岸设置第一、二、三办事处，南岸设置郊区人民政府。
1952年，从第三办事处析置笫四办事处，郊区人民政府更名河南办事处，市郊增设金花湖、大海塘乡；11月，益阳市划属常德专区，市辖第一、第二、第三、第四、河南5个办事处和白马山、桃花仑、金花湖、大海塘4个乡。
1953年3月，从益阳县划入三重塘、石壁湖、排塘、会龙山等地作为市郊，新建三重塘乡，市属白马山、金花湖、大海塘乡划归益阳县；4月，益阳市升为省直辖市，由省政府授权常德专署领导，辖第一、第二、第三、第四、河南5个办事处和桃花仑、三重塘2个乡；同年，撤销河南办事处，分设龙洲镇和龙山镇。
1956年1月，从益阳县划入大海塘乡；6月，将第一、二、三、四办事处分别更名为大水坪、大码头、汽车路、城内街道，将龙洲镇与龙山镇合并为河南街道，将桃花仑、三重塘、大海塘3乡合并为桃花仑乡。
1958年7月，益阳市改属益阳县（行政级别未变），辖大水坪、大码头、汽车路、城内、河南5个街道和桃花仑乡；是月，从益阳县划入金花湖乡；10月，大水坪、大码头街道合并为上游人民公社，汽车路、城内街道合并为前进人民公社，河南街道与桃花仑乡合并为桃花仑人民公社，金花湖乡改为先锋人民公社。
1959年9月，从益阳县划入谢林港人民公社并入先锋人民公社，并将刘家湖农场划给益阳市作蔬菜和副食品生产基地。
1961年7月，益阳市复属常德专区，辖上游、前进、桃花仑、先锋4个公社和刘家湖农场；10月，先锋人民公社分设谢林港、邓石桥、黄泥湖人民公社。
1962年12月，益阳专区恢复，益阳市复属益阳专区，辖上游、前进、桃花仑、先锋、谢林港、邓石桥、黄泥湖7个公社和刘家湖农场。
1963年5月，谢林港、邓石桥人民公社和黄泥湖人民公社的4个大队以及刘家湖农场划归益阳县；黄泥湖公社的其余大队并入先锋人民公社。
1965年，撤销上游人民公社，恢复大水坪、大码头街道；撤销前进人民公社，恢复汽车路、城内街道；改桃花仑人民公社为桃花仑街道；先锋人民公社维持不变。
1967年，所辖街道又分别改称上游、东方红、红卫兵、东风、卫东人民公社；先锋人民公社改称郊区人民公社。
1968年2月，成立益阳市革命委员会，益阳专区改为益阳地区，益阳市属益阳地区，辖上游、东方红、红卫兵、东风、卫东、郊区6个人民公社。
1970年，上游、东方红、红卫兵、东风、卫东人民公社又恢复为大水坪、大码头、汽车路、城内、桃花仑街道。
1977年，由桃花仑街道析置会龙山街道。
1980年，撤销郊区人民公社，分设黄泥湖、金花湖人民公社。
1984年2月，黄泥湖、金花湖人民公社改乡；4月，从益阳县划入长春、过鹿坪、香铺仑、迎风桥、杨林坳、新桥河、李昌港乡及新桥河镇；12月，迎风桥乡改镇。
1986年，新桥河乡并入新桥河镇。自此，益阳市城区有大水坪、大码头、汽车路、城内、桃花仑、会龙山6个街道，郊区有黄泥湖、金花湖、长春、过鹿坪、香铺仑、李昌港、杨林坳7个乡以及新桥河、迎风桥2个镇。
1994年4月，撤销益阳地区，设立益阳市（地级市）；撤销县级益阳市，设立资阳区，属地级益阳市，区人民政府驻原益阳市人民政府所在地；资阳区辖原益阳市的汽车路、大码头、城内、大水坪4个街道和新桥河、迎风桥2个镇及长春、香铺仑、李昌港、过鹿坪、杨林坳5个乡，原益阳县管辖的沙头镇、茈湖口镇、张家塞乡、刘家湖农场划归资阳区管辖，原益阳市管辖的桃花仑、会仑山2个街道和黄泥湖、金花湖2个乡划归赫山区管辖。
1995年12月，长春、过鹿坪乡改镇。
1996年，从长春镇划出马良、五里堆、接城堤、杨树、龙塘、白马山6个村设立长春工业园。
2005年12月，杨林坳乡、李昌港乡并入新桥河镇；过鹿坪镇、香铺仑乡并入长春镇；刘家湖农场并入茈湖口镇；大水坪街道并入大码头街道；城内街道并入汽车路街道；迎风桥镇、沙头镇、张家塞乡3个乡镇行政区划维持原状不变。至此，资阳区行政区划调整后辖有2个街道、5个镇、1个乡，管理1个工业园。
2011年底，长春工业园更名为益阳长春经济开发区。
