因境內“炎帝陵”得名。原名酃縣。明嘉靖《衡州政府志》謂“取古酃縣為名”（西漢時曾于今衡陽市區東郊置酃縣，東晉時廢）；清乾隆《酃縣志》謂今縣城有酃泉，因以為名。《水經注》謂因縣東有酃湖，水可釀酒而得名。

古屬荊地，漢代屬長沙郡茶陵縣，史稱“長沙茶鄉之尾”。西漢至南朝陳為茶陵縣地。隋為湘潭縣地。唐復為茶陵縣地。南宋紹興九年（1139）為茶陵軍地。宋嘉定四年（1211）析茶陵之康樂、霞陽、常平三鄉置酃縣。初屬衡州，后屬茶陵軍。元屬衡州路（府）。1914年～1922年屬衡陽道；1937年、1940年分別屬第五、第二行政督察區。

1949年屬衡陽專區；1952年屬湘南行政區；1954年屬郴州專區，同年劃安仁縣云秋、草坪、大鵬三鄉來屬。1959年（一說1956年）與茶陵縣合并，1961年復置酃縣，屬湘潭專區，1968年屬湘潭地區。1983年后屬株洲市。1994年4月5日，民政部批復（民行批[1994]55號）同意酃縣更名為炎陵縣。

1995年，炎陵縣面積2030平方千米，人口約17.7萬人。轄4個鎮、12個鄉、1個民族鄉：城關鎮、王家渡鎮、沔渡鎮、水口鎮、十都鄉、下村鄉、三河鄉、中村鄉、東風鄉、平樂鄉、石洲鄉、龍渣瑤族鄉、垅溪鄉、城東鄉、船形鄉、塘田鄉、策源鄉。縣政府駐城關鎮。

1996年，三河鄉、十都鄉撤鄉建鎮。1996年12月，城關鎮與城東鄉合并組建霞陽鎮。1996年12月4日，經省人民政府批準，由原王家渡鎮、塘田鄉及三河鎮之河光村合并組建鹿原鎮。至此，炎陵縣轄6個鎮、8個鄉、1個民族鄉：霞陽鎮、沔渡鎮、十都鎮、水口鎮、三河鎮、鹿原鎮、壟溪鄉、石洲鄉、策源鄉、下村鄉、中村鄉、龍渣瑤族鄉、平樂鄉、船形鄉、東風鄉。

2000年第五次人口普查，炎陵縣總人口164807人，其中：霞陽鎮32279人、沔渡鎮13483人、十都鎮11687人、水口鎮14948人、三河鎮17300人、鹿原鎮22514人、壟溪鄉7792人、石洲鄉5244人、策源鄉5744人、下村鄉7201人、中村鄉7100人、龍渣瑤族鄉2026人、平樂鄉2465人、船形鄉7106人、東風鄉7918人。