湘阴早在新石器时代，即有先民在此开拓，至夏代，为三苗部落所居。

周代，成王分封诸侯，湘阴地属楚国。文王徙罗子国遗民至湘水之南，县境为罗子国地。

秦始皇废封、行郡县，改罗子国为罗县，隶长沙郡。

西汉高祖刘邦徙衡山王吴芮为长沙王，吴改长沙为国，东汉建武七年复长沙郡。或国或郡，罗国均为其属地。

汉献帝建安十三年（208年），刘备徇定荆州的武陵、长沙、桂阳、零陵四郡，罗县属刘。刘备、孙权以湘水为界分治荆州后，罗县归孙，仍隶长沙郡。至晋代隶属未变。

南朝宋元徽二年（474年），湘州刺史王僧虔为安置巴峡流民，上表割罗县、益阳、湘西三县部分地置一新县，名湘阴，属长沙内史，县治设琴棋望（今县芦苇场鲇鱼洲中部）。

南朝梁天监元年（502年），县治迁黄花城（今鹤龙湖镇黄花岭）。

隋开皇九年（589年），省湘阴入岳阳县，县治迁长乐（今汨罗市长乐镇）。

开皇十一年（591年），改岳阳县为湘阴县，县治又迁至春秋罗子国都城、秦代的罗县县治古罗城（今屈原行政区马头槽）。

唐武德八年（625年），并罗县入湘阴。此时县域广阔，地辖今湘阴、汨罗、平江三县（市）。

唐中宗神龙三年（707年），因地域太广，难于治理，遂析湘阴县东部地置昌江县（今平江县），同属岳州，同年湘阴县治迁城江城（汨罗市川山坪镇常公村）。

五代后周广顺三年（953年），县治再迁白茅城（今汨罗市川山坪镇石桥村）。

宋太宗淳化四年（993年），湘阴改属潭州（今长沙市）。

南宋高宗建炎四年（1130年），县治迁湘江之畔的瓦碎潭，即县城（今文星镇）。

元成宗元贞年间，升湘阴为州，属潭州路，文宗时又改属天临路。

明洪武二年（1369年），降州为县，属长沙府。

清朝时期，湘阴县仍属长沙府。

民国初年，湘阴县直属湖南省。

民国26年（1937年）底，湖南设行政督察专员公署，

民国29年（1940年），湖南设行政督察区，湘阴均属第一区。

中华人民共和国建立初，湘阴属长沙专署。

1952年，湘阴县属湘潭专署。

1964年，湘阴县属岳阳专署。

1966年，湖南省划出湘阴县东部5个区建汨罗县（后升为汨罗市）。

1983年2月8日，岳阳市升为地级市，并撤销岳阳地区，国务院批准将撤销岳阳地区后的湘阴县与浏阳县、宁乡县划归长沙市管辖，同年7月13日，恢复岳阳地区，国务院批准将长沙市管辖的湘阴县划归恢复的岳阳地区。

1986年，湘阴县属地改市后的岳阳市。

2015年11月20日，湖南省民政厅批复湘阴县乡镇区划调整，将文星镇、石塘乡、白泥湖乡、袁家铺镇、长康镇成建制合并设立文星镇；将青山岛镇与三塘镇成建制合并设立三塘镇。