春秋战国时期，桃源地域属楚国洞庭郡（洞庭郡郡治位于今桃源县青林回维乡黄楚村的采菱城遗址）；秦朝时，属黔中郡；西汉时，为武陵郡临沅县的一部分。东汉建武二十六(公元50)年，桃源地域从临沅县析出，置沅南县，隶属武陵郡。其县治设于武陵县治西南70里的古城山（今鼎城区长茅岭乡），汉殇帝延平一年(公元106年)迁至浔阳坪(今漳江镇浔阳坪村)。三国、两晋、南北朝时期，县名均为沅南县。隋文帝开皇三(公元583)年，合临沅、沅南、汉寿三县为武陵县，隶属朗州。唐、五代时期，今桃源地域均为武陵县的一部分。 宋太祖乾德一(公元963)年，转运使张咏根据朝廷析武陵县之政令，在实地考察之后，建议置桃源县。其理由是：其地有一风景秀丽、道观雄伟的胜地，此胜地因东晋大诗人陶渊明所作《桃花源记》传颂于世而得名桃花源。早在晋代，桃花源的桃源山即建有道观，名桃源观。隋、唐两代，屡毁屡建。由于张咏的建议，是年，从武陵县中析出的有桃花源胜地的这一地域正式成为桃源县，县治设于沅水北岸，即今漳江镇。至今，桃源县名已有1045年历史。
1949年l0月，新中国成立后，桃源县隶属常澧区行政专员公署。1950年8月，常澧区行政专员公署改为常德地区行政专员公署，桃源县隶属其下。1969年，常德地区行政专员公署被常德地区革命委员会取代。1980年撤销常德地区革命委员会，成立常德行政公署，1988年4月改为常德市，桃源县仍属其治下。
