公元前221年，溧陽始建縣制，區域包括今溧陽市大部以及高淳區和溧水區的東南部。

自三國、兩晉、南北朝期間，境內先后設置過屯田都尉和永平縣、永世縣、平陵縣。

唐高祖武德三年（公元620年），廢永世縣，并劃溧水東部之地復置溧陽縣，自此溧陽作為行政區域名連續沿用至今。

元、明時期，溧陽曾升為溧州、溧陽府、溧陽路、溧陽州。民國時期，溧陽縣先后隸屬于江蘇省行政公署、金陵道、江蘇省政府、江蘇省第一行政督察區（專員公署駐溧陽縣）、江蘇省江南行署管轄。

1949年溧陽解放，建立溧陽縣人民政府，先后屬蘇南行署武進行政分區、常州專署、鎮江專署管轄。

1983年3月實行市管縣體制后，溧陽縣屬常州市管轄。

1990年8月經國務院批準，撤銷溧陽縣，設立縣級溧陽市。