东晋建武元年（317），陶侃析郴西地置平阳县、平阳郡、县隶属郡
，桂阳县建置始此。
隋开皇九（589），平阳郡、平阳县俱废，并入郴县。
隋大业十三年（617），萧铣复置平阳县，隶属桂阳郡。
唐武德七年（624），平阳县并入郴县，翌年复置，隶桂阳郡；唐至德二年（757），桂阳郡易名郴州，州治移平阳县城。
唐贞元二十年（804），置桂阳监于平阳城，不领县，掌矿冶铸铜钱，时境内有铜坑280余处。
元和十五年（820），州治返郴。
天佑元年（904）撤平阳县并入桂阳监。监始为行政实体，隶属郴州。
王莽新朝始建国元年⑼，改桂阳郡为南平郡，郡治迁耒阳，改名南平亭。东汉建武十一年（35）复名桂阳郡，郡治还郴。
三国时期，建安十三年（208），刘备遣赵子龙取桂阳郡，建安二十年（215），刘备与孙权以湘水为界分荆州，湘水以东的桂阳郡属吴。
西晋元康元年（291），桂阳郡属江州，永嘉二年（308）属湘州。
南朝时期，宋、齐、梁、陈皆封王于桂阳，桂阳郡称桂阳国。
隋开皇九年（589），改桂阳郡为郴州，隶潭州总管府。大业三年（607），郴州复称桂阳郡。
隋大业十三年（617），萧铣分郴县西置平阳县，辖区基本相当于今桂阳县，隶属桂阳郡。
唐武德四年（621），唐高祖封第五个女儿为桂阳公主。武德五年（622），改桂阳郡为郴州，隶潭州总管府（624年改为都督府）。
唐武德七年（624），郴州改桂阳郡，平阳县并入郴县，次年复置。贞观元年（627），桂阳郡隶江南道。神龙元年（705），唐中宗封章怀太子李贤第三子李守义为桂阳王。
唐开元二十二年（734），桂阳郡改为郴州，属江南西道。
唐天宝元年（742），郴州始称郴州桂阳郡。
唐乾元元年（758），郴州桂阳郡改名为郴州，州治移至平阳县城，隶衡州防御使。大历三年（768），郴州隶湖南道（湖南观察使）。大历十年（775），代宗封其第五子李逾为郴王。元和三年（808），盐铁使李巽奏请于旧桂阳监置炉两所，采铜铸钱。元和十五年（820），州治还郴。
唐光化二年（899年），马殷取郴州。天祐元年（904），郴州复名郴州桂阳郡，撤平阳县并入桂阳监，桂阳监始由行政机构演变为行政实体，隶属郴州桂阳郡。
后梁开平元年（907），马楚改郴州桂阳郡为郴州。
后晋天福元年（936），桂阳监领临武县，隶楚国长沙府，自此郴桂分治。天福四年（939），废临武县入桂阳监。
后周广顺元年、南汉乾和九年（951），南汉取桂阳监。
宋乾德元年（963），桂阳监归宋，隶湖南道；淳化四年（993），隶江南西道；至道三年（997），隶湖南路安抚使；元丰六年（1083），隶荆湖南路。景德二年（1005），蓝山县划入桂阳监。天禧三年（1019），复置平阳县属桂阳监。
宋绍兴三年（1133），桂阳监改称桂阳军。绍兴十年（1140年），复置临武县属桂阳军。桂阳军领平阳、蓝山、临武三县，隶荆湖南路（绍兴元年隶荆湖东路，二年复故）。
元至元十四年（1277），桂阳军升桂阳路，属湖广行省湖南道宣慰司，领平阳、监武、蓝山三县及耒阳、常宁二州。
明洪武元年（1368），桂阳路更为桂阳府，领平阳、临武二县和常宁、耒阳二州（蓝山县划入郴州府），隶湖广行省。次年，蓝山县复归桂阳府，常宁、耒阳复为县，度属衡州府，桂阳府领平阳、监武、蓝山三县。
明洪武九年（1376），桂阳府降为桂阳县，省平阳县（平阳县建制自此废），隶湖广布政使司上湖南道衡州府；洪武十三年（1380），升桂阳县为桂阳州，领临武、蓝山二县。
明崇祯十二年（1639），析桂阳本州西南禾仓堡和临武县西北部分置嘉禾县，属桂阳州。
清康熙十七年（1678），吴三桂称帝衡州，避其讳改桂阳为南平州，次年（1679）复名桂阳州。
清雍正十年（1732），桂阳州升为直隶州，领临武、蓝山、嘉禾三县，隶衡永郴桂道。
中华民国二年（1913），桂阳直隶州改为桂阳县，隶衡永郴桂道，民国三年（1914），桂阳县隶衡阳道，民国十一年（1922），撤销道制，桂阳县隶湖南省。
民国二十六年（1937）12月，设置湖南省第八行政督察区（专员驻郴县），二十九年（1940），改第八区为第三区（治郴县），桂阳县隶之。
1949年10月13日，桂阳县解放，隶湖南省郴县行政专员公署。
1952年，桂阳县改隶湘南行政公署。 1954年7月，湘南行署易为郴县专区，桂阳县隶之。
1959年3月，新田县并入桂阳县。
1960年7月，郴县专区更名郴州专区，桂阳县隶之。
1961年5月，恢复新田县，桂阳县仍属郴州专区。
1968年2月，桂阳县属郴州地区革命委员会，1979年3月，属湖南郴州地区行政公署。
1995年郴州地区行政公署易名为郴州市人民政府，桂阳县隶属郴州市。
2014年12月11日郴州市桂阳县撤县设市拟改名为桂兴市。
