湖南在原始社会时为三苗、百濮与扬越（百越一支）之地，据宁乡县、安乡县、津市、澧县、道县和平江县等地考古挖掘出土的文物证明，湖南境内在40万年前有旧石器时期的人类活动，早在一万多年前就有种植稻谷，早在五千年以前的新石器时代湖南的先民就开始过定居生活。
湖南在夏、商和西周时为荆州南境。
春秋、战国时代属于楚国苍梧，洞庭二郡。
秦始皇设黔中、长沙两郡；
西汉初期属于长沙国，汉武帝之后属荆州刺史辖区，辖武陵郡、桂阳郡、零陵郡和长沙郡；
三国时属吴国荆州，置昭陵郡，为荆南五郡；
西晋时分属荆州和广州；东晋时分属荆州、湘州、江州；
南朝宋、齐、梁时分属湘州、郢州和小部分荆州，南朝陈时分属荆州、沅州；
隋高祖开皇九年（589年）平南陈，而统一中国后，在湖南设长沙、武陵、沅陵、澧阳、巴陵、衡山、桂阳、零陵等八郡；
唐玄宗开元二十一年（733年）时分属山南东道、江南西道和黔中道、黔中道黔州都督府，唐代宗广德二年（764年）在衡州置湖南观察使，从此在中国行政区划史上开始“湖南”之名；
五代十国时期，马殷据湖南，建立楚国，国都为长沙。
宋朝分全国为路，路下设州、府、军、监，各辖若干县。湖南分属荆湖南路和荆湖北路。
元代实行行省制度。湖南属湖广行省，分14路3州：岳州路、常德路、澧州路、辰州路、沅州路、靖州路、天临路、衡州路、道州路、永州路、郴州路、宝庆路、武冈路、桂阳路、茶陵州、耒阳州、常宁州。元朝政府还在今湘西少数民族聚居地实行土司制度，置有10多个长官司或蛮夷长官司，分别隶属思州军民安抚司、新添葛蛮安抚司和四川行省永顺等处军民安抚司管辖。
明朝行省设布政使司，后改为承宣布政使司。省下为府（州），府下设县，实行省、府（州）、县三级制。湖南属湖广布政使司，辖地在今湖南境的有7府、2州、2司：岳州府、长沙府、常德府、衡州府、永州府、宝庆府、辰州府、郴州、靖州、永顺军民宣慰使司、保靖州军民宣慰使司。
清朝地方政权实行省、道、府（直隶厅、直隶州）、县（散厅、散州）四级制。康熙三年置湖广按察使司，湖广右布政使、偏沅巡抚均移驻长沙。湖广行省南北分治，湖南独立建省。长沙、衡州、永州、宝庆、辰州、常德、岳州7府，郴、靖2州由偏沅巡抚直接管辖。雍正二年，偏沅巡抚易名湖南巡抚。
中华民国时，湖南废除府、厅、州，保留道、县两级。
民国3年（1914年）全省下设湘江、衡阳、辰沅、武陵四道。
民国11年（1922年）道制撤消，仅存省、县两级。
民国26年（1937年）12月普
遍设立行政督察专员公署，湖南省划为九区；1938年湖南省调整为10个行政督察区；1940年4月湖南省调整为10个行政督察区，各区辖6-10县不等，并成立长沙市（1933年）、衡阳市（1943年）两省辖市。
民国38年（1949年）国民政府退守台湾以前，湖南省有2市、10行政督察区、77县，湖南省政府驻长沙。此外，国内革命战争时期，1927年8月—1937年7月间，在中国共产党领导下，湖南省境的平江、浏阳、醴陵、岳阳、临湘、湘阴、长沙、酃县、茶陵、攸县、郴县、宜章、永兴、耒阳、资兴、桂东、汝城、安仁、桑植、永顺、龙山、大庸、石门、慈利、华容等25县建立了革命根据地，或者成为游击区，并成立县苏维埃政府，建立区苏维埃政府170多个，乡苏维埃政府或革命委员会910多个。
省一级苏区政府，有1930年7月30日成立湖南省苏维埃政府；1930年10月成立湘鄂西省苏维埃政府；1931年7月，成立湘鄂赣省苏维埃政府（后改为湘鄂赣省工农兵苏维埃政府）；1931年10月成立湘赣省苏维埃政府；1934年11月成立湘鄂川黔省革命委员会，以上均行使省级革命政权的职能。
中华人民共和国成立以后，初期设置长沙（1949年）、株洲（1956年）两地级市，长沙、衡阳、郴县、常德、益阳、邵阳、永州7个直属专区，湘西行政区及所辖永顺、沅陵、会同3个专区。2002年末，湖南省共计划分为14个地区（13地级市和1自治州），122个县级行政区包括34个市辖区、16个县级市、65个县和7个自治县。
湖南在近代发生许多重要的历史事件。
1852年，曾国藩受命在湘组建湘军，镇压太平天国。在1898年，湖南是唯一支持戊戌变法的省份。1899年和1904年，岳阳、长沙先后被开辟为商埠，常德、湘潭增列为“寄港地”。
1903年，黄兴创立华兴会，成为同盟会和国民党的主要创始人之一。1926-1927年，北伐战争期间，湖南农民运动声势最为浩大，农会成员发展到600万人。
1936年，粤汉铁路全线通车。抗日战争期间，中国军队在湖南省境进行过几次极其惨烈的抗击日军的战役，包括长沙会战、衡阳会战和常德会战等。
