戰(zhàn)國(guó)時(shí)期屬楚洞庭郡。

秦置臨沅縣，仍屬洞庭郡。

西漢在臨沅縣東增置索縣，治索縣城。

漢順帝陽(yáng)嘉三年（134），索縣改為漢壽縣，屬荊州治。

隋開(kāi)皇三年（583）并臨沅、沅南、漢壽置武陵縣。

唐五代時(shí)屬朗州治，北宋乾德二年（964）改朗州為鼎州，宋徽宗政和七年（1117），改為常德郡。

宋孝宗乾道元年（1165）升為常德府，宋德佑元年（1275）改為常德路。

元朝為常德路治。

明清為常德府治。

民國(guó)二年（1913）廢常德府置常德縣，隸岳常澧道。

1949年7月29日，常德縣解放，屬常澧專區(qū)。

同年8月29日，屬常德專區(qū)。

1950年，常德市縣分設(shè)，縣委、縣政府及縣直機(jī)關(guān)均設(shè)常德市（現(xiàn)常德市武陵區(qū)）城西。

1981年常德縣遷往沅水南岸武陵鎮(zhèn)。

1988年1月23日，撤銷常德地區(qū)和常德縣，常德地區(qū)改設(shè)常德市，升為地級(jí)市，原常德縣改為鼎城區(qū)，屬常德市管轄。

1988年，全區(qū)有9個(gè)辦事處，10個(gè)鎮(zhèn)，35個(gè)鄉(xiāng)。

1989年謝家鋪鄉(xiāng)改鎮(zhèn)，1991年灌溪鄉(xiāng)改鎮(zhèn)，1992年蔡家崗鄉(xiāng)改鎮(zhèn)，1993年韓公渡鄉(xiāng)改鎮(zhèn)，1994年洞庭鄉(xiāng)、中河口鄉(xiāng)改為十美堂鎮(zhèn)、中河口鎮(zhèn)。

1995年9月劃河洑鎮(zhèn)、河洑鄉(xiāng)、丹洲鄉(xiāng)、南坪崗鄉(xiāng)、蘆荻山鄉(xiāng)4鄉(xiāng)1鎮(zhèn)歸武陵區(qū)管轄。

2001年11月撤銷國(guó)營(yíng)西洞庭農(nóng)場(chǎng)，設(shè)立祝豐鎮(zhèn)，行政區(qū)劃屬鼎城區(qū)。

2008年8月，將鼎城區(qū)白鶴鄉(xiāng)，灌溪鎮(zhèn)白石村劃歸武陵區(qū)管轄。

2011年11月將鼎城區(qū)石門(mén)橋鎮(zhèn)整體劃歸常德經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)代管，行政區(qū)劃屬鼎城區(qū)。

2013年12月，撤銷武陵鎮(zhèn)，設(shè)立玉霞、紅云、郭家鋪3個(gè)街道，撤銷斗姆湖鎮(zhèn)設(shè)立斗姆湖街道。

2015年11月區(qū)劃調(diào)整，黑山嘴鄉(xiāng)和黃珠洲鄉(xiāng)并入十美堂鎮(zhèn)，大龍站鎮(zhèn)并入雙橋坪鎮(zhèn)，錢(qián)家坪鄉(xiāng)和滄山鄉(xiāng)并入黃土店鎮(zhèn)，長(zhǎng)茅嶺鄉(xiāng)并入堯天坪鎮(zhèn)，唐家鋪鄉(xiāng)并入謝家鋪鎮(zhèn)，雷公廟鎮(zhèn)和長(zhǎng)嶺崗鄉(xiāng)并入蔡家崗鎮(zhèn)，港二口鎮(zhèn)和逆江坪鄉(xiāng)合并成立花巖溪鎮(zhèn)，丁家港鄉(xiāng)并入許家橋回族維吾爾族鄉(xiāng)。

2019年灌溪鎮(zhèn)改設(shè)街道，截止到2021年12月底全區(qū)共有16個(gè)鎮(zhèn)、1個(gè)民族鄉(xiāng)、5個(gè)街道、93個(gè)社區(qū)居民委員會(huì)、203個(gè)村民委員會(huì)。