春秋屬楚地，秦屬長沙郡。
自漢至民國初期分別屬于臨湘、善化、長沙等縣域。
作為獨立的行政區(qū)域建置，始于1934年，是當時長沙城區(qū)的主要部分；1937年，撤區(qū)設太平、黃興兩鎮(zhèn)；1939年，長沙市政府裁撤，太平鎮(zhèn)、黃興鎮(zhèn)合并為城西鎮(zhèn)，歸長沙縣政府管轄，隸屬湖南省第一行政督察區(qū)；1942年，長沙市政府恢復，城西鎮(zhèn)仍由市政府管理；1944年，撤鎮(zhèn)改區(qū)，同年6月，長沙被日寇占領；1945年日本投降后，恢復區(qū)公所；1949年10月，成立城西區(qū)人民區(qū)公所；1951年9月，撤區(qū)公所設城西區(qū)人民政府；1952年1月，所屬居民委員會改為街道辦事處；1955年5月，改城西區(qū)人民政府為西區(qū)人民委員會；1956年，水上區(qū)并入西區(qū)；1958年，西區(qū)轄西園、福星街、如意街、坡子街、西長街、半湘街、學院街、水陸洲8街道；1960年，全市實行人民公社化，西區(qū)改先鋒人民公社，轄如意街、西長街、西園、八角亭、學院街、半湘街、水陸洲分社，同年3月，省人民委員會批準，從長沙縣劃出岳麓公社，設立岳麓區(qū)，以岳麓公社的行政區(qū)域為岳麓區(qū)的行政區(qū)域；1961年，恢復區(qū)建制，復名西區(qū)；1962年，恢復長沙市郊區(qū)，除轄原郊區(qū)地域外，并將岳麓區(qū)的天頂、望岳2個人民公社劃歸郊區(qū)；1968年，改區(qū)人民委員會為區(qū)革命委員會，各街道相應改為革命領導小組；1975年，撤銷岳麓區(qū)，其行政區(qū)域并入西區(qū)；1981年，撤西區(qū)革委會，成立西區(qū)人民政府；1996年，長沙市轄區(qū)行政區(qū)劃調(diào)整，撤銷西區(qū)，成立新的岳麓區(qū)；1998年1月、2001年1月、2001年8月分別作了行政區(qū)劃微調(diào)；2008年6月，原望城縣坪塘鎮(zhèn)、含浦鎮(zhèn)、蓮花鎮(zhèn)劃歸岳麓區(qū)，同年8月，原望城縣雨敞坪鎮(zhèn)劃歸岳麓區(qū)；2012年，撤銷坪塘鎮(zhèn)設立坪塘街道，撤銷含浦鎮(zhèn)設立含浦街道，撤銷天頂鄉(xiāng)設立天頂街道；2013年1月，坪塘街道析置洋湖街道，含浦街道析置學士街道。