今城北區地域，古為抇越地。
商屬荊楚。
周屬荊州。
春秋屬楚。
西漢屬酃縣縣治設蒸湘河流處，隸長沙國。
永建三年（128年）治所遷至酃湖東岸。
東漢獻帝（196年）建安六年荊州刺史劉表割酃縣南部東北境、烝陽縣東境置臨烝縣，縣治從酃湖東岸遷回原酃縣治所。
臨烝縣，隸零陵郡。
三國時，始屬蜀，后屬吳。
西晉屬湘東郡酃縣。
東晉酃縣并入臨烝縣，屬湘東郡臨烝縣。
南北朝時代，衡陽地域先后歸宋、齊、梁、陳各朝所有。
屬湘東郡，分別稱臨烝縣、臨烝伯國、侯國和新城縣。
隋并臨烝、新城、重安3縣，始置衡陽縣。
州、縣同治，屬衡州衡陽縣。
唐高祖武德四年（621年），分衡陽縣置臨蒸（改“臨烝”為“臨蒸”）、新城、重安3縣，隸衡陽郡。
七年（624年），州治從湘江東岸遷至境內。
新城縣入臨蒸縣。
屬臨蒸縣。
天寶元年（742年）后，州郡并稱，屬衡州衡陽郡衡陽縣。
五代，屬衡陽縣。
宋，屬荊湖南路衡州衡陽郡衡陽縣。
元，確定行省制度，省下設路。
屬湖廣行省衡州路衡陽縣。
順帝至元三年（1337年），分衡陽縣東南復置新城縣。
明洪武十年（1377年），并新城縣入衡陽縣。
屬衡州府衡陽縣。
清康熙三年（1664年），屬湖南省衡永郴桂道衡州府衡陽縣。
康熙十七年（1678年）三月初二日，吳三桂在衡陽稱帝，改衡州府為定天府，立都建宮境內（今衡南縣政府所在地）。
清乾隆二十一年（1756年），以蒸水為界分衡陽縣東南境置清泉縣。
屬衡州府清泉縣。
民國初期，隸衡永郴桂道。
民國十一年（1922年）廢道制，屬湖南省衡陽縣。
民國二十六年（1937年）十二月，湖南省實行行政督察區制，屬第五行政督察區，民國二十九年（1940年）五月，改為第二行政督察區。
民國三十一年（1942年）一月一日，析衡陽縣城區和環城地域置衡陽市，為省直轄，設8個分區。
第三區為今屬地。
1949年10月8日衡陽解放后，境內先后稱第三區、第二區。
1955年6月，屬衡陽市。
1980年2月20日經湖南省委批準，衡陽市升為地級市，由省直轄，石鼓區屬之。