沅江，又称沅水，长江流域洞庭湖支流。沅江市以“沅水归宿之地”而得名。（《太平寰宇记》卷113岳州桥江县：隋开皇“十八年，改安乐县为沅江县，盖取沅水为名”。——中国地名语源词典）

早在新石器时代晚期，沅江即有人类繁衍生息。出土文件证明，距今5000年左右，在赤山、漉湖等地，就已形成村落。进入青铜器时代后，在今莲子塘一带，聚居村落已趋密集。
　　东周以前，沅江属《书·禹贡》所载九州中的荆州管辖。春秋战国时期,沅江成为了湘楚文化的重要发源地之一。战国时期为楚国黔中郡属地。秦属长沙郡。西汉属益阳县，南朝梁武帝（公元522年）置药山县为沅江市境置县之初。隋改为安乐县，因沅江在县境注入洞庭湖而改名沅江县、宋改名为乔江县。宋乾德元年（963年），复名沅江县。
　　民国29年起（1940年），沅江县属于第五行政督察区。
　　1949年湖南各地相继解放，国民党政府在湖南的统治宣告结束，各行政督察区的建置随之瓦解。是年8月，成立新的湖南临时政府（1950年4月正式成立省人民政府）后，全省设1个省辖市、10个专区。专区设专员公署，为省政府派出机关。沅江县属于益阳专区。
　　1952年11月，益阳专区建置撤销，沅江县划归常德专区，历时10年。
　　新中国成立以后，特别是改革开放以来，县域经济迅猛发展，综合实力显著增强。
　　1988年7月，国务院批准撤销沅江县，成立沅江市，直属湖南省政府由益阳地区代管。
　　1994年3月，国务院批准撤销益阳地区，设立地级益阳市；7月1日，“益阳市人民代表大会常务委员会”“益阳市人民政府”“中国人民政治协商会议益阳市委员会”正式挂牌。从此标志着地级益阳市的成立。全市辖3县（南县、桃江、安化）、1市（沅江市）、2区（赫山、资阳）、5大国营农场（大通湖、北洲子、金盆、千山红、茶盘洲）和大通湖渔场。
　　2000年12月18日，茶盘洲国营农场撤销，改茶盘洲镇划归沅江市管辖。
　　2004年，沅江市辖5个街道办事处（庆云山街道办事处、山巷口街道办事处、凌云塔街道办事处、团山街道办事处、马公铺街道办事处）、11镇（三眼塘镇、新湾镇、南嘴镇、草尾镇、阳罗洲镇、四季红镇、黄茅洲镇、南大膳镇、共华镇、泗湖山镇、茶盘洲镇）、10乡（万子湖乡、竹莲乡、大同乡、熙和乡、七子浃乡、志成乡、北大乡、双丰乡、新华乡、白沙乡）、1个农场（净下洲农场）、4个芦苇场（漉湖芦苇场、东南湖芦苇场、万子湖芦苇场、鲁马湖芦苇场），总人口74.46万人。
　　2005年，沅江市原辖的27个乡、镇、场、街道办事处调整为14个：双丰乡、北大乡、南大膳镇合并设立南大膳镇（镇人民政府驻南大膳）；志成乡、黄茅洲镇合并设立黄茅洲镇（镇人民政府驻塞波嘴）；熙和乡、大同乡与草尾镇合并设立草尾镇（镇人民政府驻再附垸）；七子浃乡与阳罗洲镇合并设立阳罗洲镇（镇人民政府驻阳罗洲）；将净下洲农场并入泗湖山镇；白沙乡、新华乡、共华镇合并设立共华镇（镇人民政府驻黄土包）；竹莲乡、三眼塘镇合并设立三眼塘镇（镇人民政府驻洋海村）；山巷口、马公铺和团山3个街道办事处合并设立琼湖街道办事处（办事处机关驻腰塘基）；庆云山和凌云塔2个街道办事处合并设立庆云山街道办事处（办事处机关驻衙门口）。茶盘洲镇、新湾镇、南嘴镇、四季红镇、万子湖乡行政区域维持现状不变。撤并万子湖芦苇场、鲁马湖芦苇场、东南湖芦苇场，设立南洞庭芦苇场。场部驻原东南湖芦苇场驻地；漉湖芦苇场维持现状不变。乡镇行政区划调整后，沅江市共辖11个镇、1个乡、2个街道办事处、2个芦苇场。

2015年11月26日，省民政厅（湘民行发92号）批复同意：撤销万子湖乡、三眼塘镇和庆云山、琼湖2个街道设立琼湖、胭脂湖2个街道。调整后，全市辖2个街道、10个镇、2个芦苇场：琼湖街道、胭脂湖街道、南大膳镇、黄茅洲镇、四季红镇、阳罗洲镇、草尾镇、泗湖山镇、共华镇、南嘴镇、新湾镇、茶盘洲镇、漉湖芦苇场、南洞庭芦苇场。

2020年12月14日，益阳市委编办（益编办发【2020】80号）文件批复同意，撤销沅江市管企业南洞庭芦苇场、漉湖芦苇场，设立沅江市南洞庭湿地保护与发展事务中心与沅江市漉湖湿地保护与发展事务中心。调整后，全市辖2个街道、10个镇、2个中心：琼湖街道、胭脂湖街道、南大膳镇、黄茅洲镇、四季红镇、阳罗洲镇、草尾镇、泗湖山镇、共华镇、南嘴镇、新湾镇、茶盘洲镇、南洞庭湿地保护与发展事务中心、漉湖湿地保护与发展事务中心。