“婁底”，南宋時稱神童灣，由“婁氏”演變而來。“婁”、“氏”為天上兩個星座，為二十八宿之一。婁宿屬白虎(西方)七宿第二宿；氐宿亦稱天根，屬青龍(東方)七宿第三宿。婁底地區適居其下，人們稱“左青龍，右白虎”，吉星高照，兆卜祥瑞，因以為名。

婁星區古屬荊州地域，戰國時期屬楚，秦代屬湘南縣，西漢高祖五年（公元前202年）屬連道，南朝宋永初三年（公元422年）屬湘鄉縣，隋開皇九年（589年）屬衡山縣，唐武德五年（622年）復屬湘鄉縣，直至民國時期隸屬不變。宋熙寧六年（1370年）設婁底鎮。1921年改神童鎮，1937年為延福鄉，1944年遷湘鄉縣府至此復稱婁底鎮。

1951年8月屬藍田縣（翌年更名漣源縣）。1960年1月成立婁底市，屬邵陽專署。1962年10月撤市復屬漣源縣。1980年7月恢復婁底市，屬婁底地區。1999年1月20日，國務院批準（國函[1999]7號）：撤銷婁底地區和縣級婁底市，設立地級婁底市，原縣級婁底市的行政區域設立婁星區。

1996年，婁底市面積430平方千米，人口約36.8萬人。轄4個街道、2個鎮、8個鄉：長青街道、樂坪街道、花山街道、黃泥塘街道、萬寶鎮、杉山鎮、大科鄉、小碧鄉、石井鄉、西陽鄉、百畝鄉、雙江鄉、茶園鄉、漣濱鄉。市政府駐長青中街。

？年，婁星區轄4個街道、2個鎮、8個鄉，49個居委會、191個行政村；年末總人口38.36萬人，其中非農業人口22.24萬人。2000年，婁星區轄4個街道、3個鎮、7個鄉。

2000年第五次人口普查，婁星區總人口398577人，其中： 樂坪街道56554人，花山街道34902人，黃泥塘街道52390人，長青街道62716人，杉山鎮24643人，萬寶鎮19071人，西陽鎮22835人，大科鄉17264人，漣濱鄉29431人，百畝鄉12867人，小碧鄉13684人，雙江鄉14804人，石井鄉18500人，茶園鄉18916人。

2003年4月，將婁星區西陽鎮及漣濱鄉、杉山鎮的7個村和花山辦事處、黃泥塘辦事處的2個居委會委托市經濟技術開發區管理。這次調整的范圍是：將原屬婁星區管轄的西陽鎮全部，漣濱鄉的仙人橋、民福、茅塘3個村，杉山鎮的高車、太保、澄清、九侖4個村，花山街道辦事處的南石居委會以及黃泥塘街道辦事處的仙人閣居委會劃入開發區，委托開發區黨委和管理委員會統一管理。

2003年，撤銷大科鄉、漣濱鄉、西陽鎮，將撤銷的2鄉1鎮與杉山鎮劃出的4個村設立大科、漣濱、大埠橋3個街道辦事處。原有的花山、樂坪、黃泥塘、長青4個街道辦事處也相應地進行了適當的調整。同時，調整原有居委會，組建社區，調整后全區共有52個社區。調整后，花山街道辦事處轄6個社區、3個行政村；樂坪街道辦事處轄9個社區；黃泥塘街道辦事處轄10個社區、7個行政村；長青街道辦事處轄8個社區、1個行政村。新設立的大科街道辦事處轄4個社區、10個村委會，總面積26.7平方千米，總人口3.1萬人；漣濱街道辦事處轄4個社區、4個村委會，總面積15平方千米，總人口1.33萬人；大埠橋街道辦事處轄6個社區、7個村委會，總面積58.28平方千米，總人口2.38萬人。漣濱、大埠橋2個街道辦事處及所轄的14個社區由市經濟技術開發區管轄。

2005年末，婁星區轄7個街道、3個鎮、4個鄉：樂坪街道、花山街道、黃泥塘街道、長青街道、大科街道、漣濱街道、大埠橋街道、杉山鎮、萬寶鎮、茶園鎮、百畝鄉、小碧鄉、雙江鄉、石井鄉。

2008年，將石井鄉政府駐地由松江遷移至三圭（湘民行發[2008]17號）。2011年，石井鄉撤鄉設鎮。調整后，全區轄7個街道、4個鎮、3個鄉：樂坪街道、花山街道、黃泥塘街道、長青街道、大科街道、漣濱街道、大埠橋街道、杉山鎮、萬寶鎮、茶園鎮、石井鎮、百畝鄉、小碧鄉、雙江鄉。區政府駐長青街道長青中街三號。