南宋乾道年間朱熹《南岳游山后記略》中有“西戍至褚洲”句。相傳當時此地盛產(chǎn)櫧樹，故名。后人嫌“櫧”字難寫難認，遂以諧音“株”字取而代之。明崇幀《長沙府志》已作株洲，或為“朱洲”。
原為湘潭縣地，屬長沙郡，后屬潭州；五代為楚潭州長沙府湘潭縣地；北宋為潭州湘潭縣地；元為天臨路湘潭州地；明為長沙府湘潭縣地；清末一度設株洲廳。1937年為第一行政督察區(qū)湘潭縣地。
1949年為長沙專區(qū)湘潭縣地。1951年以湘潭縣株洲鎮(zhèn)等地析置株洲市（縣級），屬長沙專區(qū)。1952年株洲市屬湘潭專區(qū)。1956年株洲市升為省轄市。1959年，湘潭、醴陵2縣部分區(qū)域劃入株洲市郊區(qū)。1965年4月析株洲市郊區(qū)地置株洲縣，縣沿襲市名，駐淥口鎮(zhèn)，屬株洲市。
1997年，朱亭鎮(zhèn)與黃龍鄉(xiāng)合設立黃龍鎮(zhèn)。1997年5月31日，國務院批準（國函[1997]40號）將株洲縣的群豐鎮(zhèn)和馬家河鄉(xiāng)劃入株洲市市區(qū)（天元區(qū)）。1998年，古岳峰撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)；鴻仙鄉(xiāng)與漂沙井鄉(xiāng)合并設立仙井鄉(xiāng)。至此，株洲縣轄7個鎮(zhèn)、14個鄉(xiāng)。
2000年第五次人口普查，株洲縣總?cè)丝?29723人，其中：淥口鎮(zhèn)57794人、黃龍鎮(zhèn)25058人、淦田鎮(zhèn)16823人、白關(guān)鎮(zhèn)18290人、雷打石鎮(zhèn)32638人、三門鎮(zhèn)32481人、古岳峰鎮(zhèn)22838人、龍鳳鄉(xiāng)12949人、龍?zhí)多l(xiāng)8040人、磚橋鄉(xiāng)11707人、平山鄉(xiāng)11964人、太湖鄉(xiāng)13841人、長沖鄉(xiāng)5529人、八斗鄉(xiāng)5532人、洲坪鄉(xiāng)23131人、南陽橋鄉(xiāng)22192人、仙井鄉(xiāng)30655人、姚家壩鄉(xiāng)20503人、大京鄉(xiāng)6470人、堂市鄉(xiāng)24664人、王十萬鄉(xiāng)26624人。
2002年黃龍鎮(zhèn)更名為朱亭鎮(zhèn)。
2005年6月6日，株洲市政府（株政辦發(fā)[2005]15號）轉(zhuǎn)發(fā)省民政廳湘民行發(fā)[2005]12號文件批復：一、同意長沖鄉(xiāng)與太湖鄉(xiāng)合并設立新的太湖鄉(xiāng)。以原長沖鄉(xiāng)與太湖鄉(xiāng)的行政區(qū)域為新設太湖鄉(xiāng)的行政區(qū)域，新的太湖鄉(xiāng)轄22個建制村，總面積128平方千米，總?cè)丝?萬人，鄉(xiāng)政府駐桐子坡（原太湖鄉(xiāng)政府駐地）。二、同意八斗鄉(xiāng)與淦田鎮(zhèn)合并設立新的淦田鎮(zhèn)。以原八斗鄉(xiāng)和淦田鎮(zhèn)的行政區(qū)域為新設淦田鎮(zhèn)的行政區(qū)域，新的淦田鎮(zhèn)轄2個居委會、25個建制村，總面積100平方千米，總?cè)丝?.3萬人，鎮(zhèn)政府駐淦田（原淦田鎮(zhèn)政府駐地）。三、同意大京鄉(xiāng)與白關(guān)鎮(zhèn)合并設立新的白關(guān)鎮(zhèn)。以原大京鄉(xiāng)和白關(guān)鎮(zhèn)的行政區(qū)域為新設白關(guān)鎮(zhèn)的行政區(qū)域，新的白關(guān)鎮(zhèn)轄1個居委會、17個建制村，總面積79平方千米，總?cè)丝?.5萬人，鎮(zhèn)政府駐白關(guān)鋪（原白關(guān)鎮(zhèn)政府駐地）。四、同意將朱亭鎮(zhèn)政府駐地由福祖橋遷移至場坪。至此，株洲縣轄7個鎮(zhèn)、11個鄉(xiāng)。
2010年，將株洲縣的白關(guān)鎮(zhèn)和姚家壩鄉(xiāng)劃歸株洲市蘆凇區(qū)管轄。調(diào)整后，株洲縣總面積1231.2平方千米，總?cè)丝?9.9萬人，轄6個鎮(zhèn)、10個鄉(xiāng)：淥口鎮(zhèn)、朱亭鎮(zhèn)、雷打石鎮(zhèn)、三門鎮(zhèn)、古岳峰鎮(zhèn)、淦田鎮(zhèn)、龍鳳鄉(xiāng)、龍?zhí)多l(xiāng)、磚橋鄉(xiāng)、平山鄉(xiāng)、洲坪鄉(xiāng)、南陽橋鄉(xiāng)、仙井鄉(xiāng)、堂市鄉(xiāng)、王十萬鄉(xiāng)、太湖鄉(xiāng)，縣政府駐淥口鎮(zhèn)。
2011年，將株洲縣的雷打石鎮(zhèn)和三門鎮(zhèn)劃歸天元區(qū)管轄（湘民行發(fā)[2011]6號）。調(diào)整后，株洲縣總面積1053.6平方千米，總?cè)丝?3.7萬人，轄4個鎮(zhèn)、10個鄉(xiāng)：淥口鎮(zhèn)、朱亭鎮(zhèn)、古岳峰鎮(zhèn)、淦田鎮(zhèn)、龍鳳鄉(xiāng)、龍?zhí)多l(xiāng)、磚橋鄉(xiāng)、平山鄉(xiāng)、洲坪鄉(xiāng)、南陽橋鄉(xiāng)、仙井鄉(xiāng)、堂市鄉(xiāng)、王十萬鄉(xiāng)、太湖鄉(xiāng)，縣政府駐地不變。