衡阳县隶属于湖南省衡阳市。
战国中期，衡阳属楚。秦代则属长沙郡。
西汉高祖五年（即公元前202年），始置承阳县，属长沙王国。武帝元鼎六年（公元前111年），于蒸水之南置钟武县，属零陵郡。宣帝元康元年（公元前65年），钟武县改称钟武侯国，平帝元始元年（公元1年），承阳县改称承阳侯国。始建国元年（公元9年），将承阳、钟武合并称钟武、改名钟桓。东汉建武二年（公元26年），改承阳为蒸阳，与钟武皆称侯国，属零陵郡。顺帝永建三年（公元128年），钟武更名为重安侯国。献帝建安初，析蒸阳县、鄙县的部分属地置临蒸县，属零陵郡。
三国时，吴孙亮太平二年（公元257年），分长沙西部置衡阳郡。蒸阳、重安、临蒸属衡阳郡。
东晋孝武帝太元年（公元395年），都县并入临蒸县，属湘东郡；蒸阳县并人重安县，属衡阳郡。
南朝元嘉元年（424年），重安县改称重安侯国，临蒸县改称临蒸伯国。泰始元年（465），改重安侯国为子国，属衡阳王国。齐高帝建元元年（479），临蒸复称县，属湘东郡。陈文帝天嘉初，钟武并入临蒸，析临蒸县西部置衡山县，倚湘东郡郭。宣帝太建元年（569），析临蒸县东乡置新城县。
开皇九年（589年），省衡阳、湘东二郡始置衡州，并临蒸、重安、新城三县始置衡阳县，州、县同城。大业三年（607），改衡州为衡山郡，仍以衡阳县为倚郭。恭帝义宁一年（617），隋在湖广的政权被萧铣的梁朝所取代。梁凤鸣元年（617），仍立衡州，衡阳县属梁国衡州，为附郭县。
武德四年（621），改衡山郡为衡州，分衡阳县复置重安、临蒸、新城三县。武德七年（624年），并新城、重安两县入临蒸县。玄宗开元20年（732年），临蒸县复名衡阳县，天宝元年（742）后，州郡并称，衡阳县属衡州衡阳郡。至德2年（757年），衡州防御使治所设衡阳县城，领辖衡、岳、潭、郴、邵、永、道、涪八州军事。代宗广德二年（764），置湖南观察使治所于衡阳县城，领辖衡、潭、邵、永、道五州军事。大历4年（769）徙治潭州，在衡阳以湖南定名的建置中心，由衡阳转移到长沙。
五代十国开平元年（907年），马殷割据湖广地区称楚王。楚分所有地为二十八州一监，直隶长沙府，衡阳县隶属楚国衡州。
宋，隶属荆湖南路衡州衡阳郡。
元朝至元13年（1276年），衡州改称衡州路，衡阳县隶属衡州路。至元3年（1337年），析衡阳县东南乡复置新城县（今分属衡南县、耒阳市）。至正24年（1364年），吴王朱元璋改元朝衡州路为衡州府，衡阳县属衡州府。
洪武元年（1368年），朱元璋结束元朝统治归属明朝。洪武10年（1377年），新城县并入衡阳县。
康熙17年（1678年）农历三月初二，吴三桂在衡阳称帝，国号周，改年号昭武，改衡州府为定天府。8月17日吴三桂病死，康熙18年，周的部卒退出衡州。乾隆20年（1755年），湖南巡抚陈宏谋，以衡阳县“幅员辽阔，路当冲要，事繁难治”为由，奏请朝廷析其东南境（约今衡南县）置县分治。康熙21年5月22日，吏部移文析衡阳县东南乡置清泉县。
民国元年（1912年）2月，并衡阳、清泉二县为衡州府。1913年9月，裁府置县，衡州府复称衡阳县。1939年1月，湖南省实行行政督察区制，第五督察区机关设衡阳，衡阳县属第五督察区管辖。1941年5月，湖南省政府决定全省行政督察区由9个区改为10个区，驻衡阳的第五区改为第二区，衡阳县属第二督察区管辖。1943年1月，析衡阳县城区及城郊3个乡置衡阳市。县、市治同城。
1949年10月1日，中华人民共和国成立，同年10月8日衡阳解放，衡阳县隶属衡阳专员公署。
1952年4月，根据中央人民政府政务院决定，析衡阳县东南境一、二、四、九区置衡南县。同年7月，衡阳县治迁西渡。同年10月，撤衡阳、郴州、零陵专员公置设湘南行署，衡阳县隶属湘南行署。
1954年7月，撤湘南行署，复设衡阳专员公署，衡阳县属衡阳专员公署。1968年9月，改衡阳专员公署为衡阳地区，衡阳县属衡阳地区。1983年5月，衡阳地、市机构合并，衡阳县隶属湖南省衡阳市。
1968年9月，改衡阳专员公署为衡阳地区，衡阳县属衡阳地区。
1983年5月，衡阳地、市机构合并，衡阳县隶属衡阳市。
衡阳县下辖17个镇、8个乡：
西渡镇、集兵镇、杉桥镇、井头镇、演陂镇、金兰镇、洪市镇、曲兰镇、金溪镇、界牌镇、渣江镇、三湖镇、台源镇、关市镇、库宗桥镇、岘山镇、石市镇、樟木乡、岣嵝乡、栏垅乡、大安乡、溪江乡、长安乡、板市乡和樟树乡。
1996年，衡阳县面积2568平方千米，人口约111万人。辖14个镇、11个乡：西渡镇、三湖镇、井头镇、台源镇、曲兰镇、呆鹰岭镇、杉桥镇、金兰镇、金溪镇、洪市镇、界牌镇、集兵镇、渣江镇、演陂镇、大安乡、石市乡、长安乡、关市乡、角山乡、库宗乡、岘山乡、栏垄乡、岣嵝乡、溪江乡、樟木乡。县政府驻西渡镇。
2000年，衡阳县辖14个镇、11个乡。
2001年4月4日，国务院批准，将衡阳县的呆鹰岭镇划归衡阳市蒸湘区管辖。
2004年，衡阳县辖13个镇、13个乡：西渡镇、集兵镇、杉桥镇、井头镇、演陂镇、金兰镇、洪市镇、曲兰镇、金溪镇、界牌镇、渣江镇、三湖镇、台源镇、樟木乡、岣嵝乡、岘山乡、关市乡、栏栊乡、库宗乡、大安乡、溪江乡、石市乡、长安乡、板市乡、樟树乡、潮江乡。
2015年12月，根据衡阳县乡镇区划调整方案潮江乡并入集兵镇，调整后下辖8乡17镇。
总面积2558.61平方千米，总人口123.51万人。县人民政府驻地不变（西渡镇）。
衡阳县地处五岭上升和洞庭湖下陷的过渡地带，即“衡阳盆地”北沿。在盆地中心部位沉积着第三系红岩层，厚约3000米。东、北、西三面一系列穹窿带均以中南部红色盆地为轴心，吴环绕排列，构造体态各异。
境内有湘江及其支流蒸水等。湘江，长江中游南岸重要支流，又称湘水。主源海洋河，源出广西临桂县海洋坪的龙门界，于全州附近，汇灌江和罗江，北流入湖南省，经17县市，在湘阴濠河口分为东西两支，至芦林潭又汇合注入洞庭湖。干流全长856千米，流域面积9.46万平方千米，沿途接纳大小支流1300多条，主要支流有潇水、舂陵水、耒水、洣水、蒸水、涟水等。
截至目前，衡阳县探明的矿产种类有40种，占全国171种矿种数的23.39%，占全省141种矿种数的28.37%，占衡阳市66种矿种数的60.6%，探明储量的矿种9种，占全国探明储量159种的5.66%，占全省探明101种矿种数的8.91%，占衡阳市已探明51种矿种数的17.65%。被列入省矿产资源储量表的矿产有6种，矿产储量居全省前10位的有3种。其中大型矿床3处、中型矿床6处、小型矿床24处。衡阳县主要矿产有高岭土、钠长石、钾长石、煤、铁、钒、铅、锌、锰、金、绿柱石（铍）、重晶石、矿泉水、花岗岩、水泥用灰岩等，其中高岭土、钠长石、钾长石、铁、钒、矿泉水、饰面花岗岩及水泥用灰岩为优势矿产资源。
2020年地区生产总值362.46亿元，全县户籍总人口为122.99万人。
2018年，实现地区生产总值348.06亿元。人均GDP达32827元。GDP总量在全市占为11.4%。完成一般公共预算收入15.18亿元。其中地方一般公共预算收入9.49亿元。财政一般预算支出55.09亿元，规模以上工业企业实现利润总额13.76亿元，房地产开发投资121.3亿元，完成社会消费品零售总额114.04亿元，进出口贸易总额9807万美元。出口8316万美元；进口1491万美元。贸易顺差为6825万美元。全年实现利用外资15540万美元。全年引进内资项目20个；实现利用内资34.43亿元。全年接待游客728.76万人次。实现旅游总收入82.25亿元。
2017年初步测算，全年实现地区生产总值354.93亿元。人均GDP达33,115元。GDP总量在全市占为11.3%。
一般公共预算收入14.17亿元。地方一般公共预算收入9.29亿元。财政一般预算支出49.06亿元。工业企业实现利润总额24.88亿元。全社会建筑业总产值37.28亿元。社会消费品零售总额103.53亿元，限额以上批发和零售业商品完成零售额9.16亿元。进出口贸易总额9964.32万美元。其中，出口7667.98万美元；进口2296.34万美元；贸易顺差为5371.64万美元。审批外资项目20个，增加10个；实现利用外资13000万美元。引进内资项目21个个；实现利用内资29.0亿元。邮电业务总量4.39亿元。接待游客443.22万人次，实现旅游总收入29.33亿元。
截至2020年底，全县共有非物质文化遗产项目资源64个，文化馆1个，非遗展示中心4个，公共图书馆1个，纪念馆1个，夏明翰事迹陈列馆1个。乡镇文化站25个，示范性乡镇综合文化站6个，艺术表演团体（国家）1个，示范性社区（村）文体中心182个，绿色上网场所46个，农家书屋491个。广播电台1座，电视台1座。有线电视用户2.26万户。广播综合人口覆盖率99.76%，电视综合人口覆盖率99.93%。
普通小学257所（另有教学点78个），普通初中75所，普通高中7所。普通小学在校学生63229人，普通初中在校学生33561人，普通高中在校学生19571人。全年义务教育阶段建合格学校3所。
根据湖南省衡阳市第七次全国人口普查公报显示：衡阳县常住人口为888433人，全县户籍总人口122.99万人，比上年末减少1.0万人。全年出生人口11004人，人口出生率为8.91‰，下降0.71个千分点；死亡人口13787人，死亡率为11.16‰，上升5.38个千分点；人口自然增长率为负2.25‰，下降6.1个千分点。出生人口性别比为110.8:100（以女性为100）。
年末常住总人口104.88万人，减少2.3万人，其中城镇人口45.28万人，乡村人口59.60万人，城镇化率43.2%,下降0.3个百分点。
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