“娄底”，南宋时称神童湾，由“娄氏”演变而来。“娄”、“氏”为天上两个星座，为二十八宿之一。娄宿属白虎(西方)七宿第二宿；氐宿亦称天根，属青龙(东方)七宿第三宿。娄底地区适居其下，人们称“左青龙，右白虎”，吉星高照，兆卜祥瑞，因以为名。
娄星区古属荆州地域，战国时期属楚，秦代属湘南县，西汉高祖五年（公元前202年）属连道，南朝宋永初三年（公元422年）属湘乡县，隋开皇九年（589年）属衡山县，唐武德五年（622年）复属湘乡县，直至民国时期隶属不变。宋熙宁六年（1370年）设娄底镇。1921年改神童镇，1937年为延福乡，1944年迁湘乡县府至此复称娄底镇。
1951年8月属蓝田县（翌年更名涟源县）。1960年1月成立娄底市，属邵阳专署。1962年10月撤市复属涟源县。1980年7月恢复娄底市，属娄底地区。1999年1月20日，国务院批准（国函[1999]7号）：撤销娄底地区和县级娄底市，设立地级娄底市，原县级娄底市的行政区域设立娄星区。
1996年，娄底市面积430平方千米，人口约36.8万人。辖4个街道、2个镇、8个乡：长青街道、乐坪街道、花山街道、黄泥塘街道、万宝镇、杉山镇、大科乡、小碧乡、石井乡、西阳乡、百亩乡、双江乡、茶园乡、涟滨乡。市政府驻长青中街。
？年，娄星区辖4个街道、2个镇、8个乡，49个居委会、191个行政村；年末总人口38.36万人，其中非农业人口22.24万人。2000年，娄星区辖4个街道、3个镇、7个乡。
2000年第五次人口普查，娄星区总人口398577人，其中： 乐坪街道56554人，花山街道34902人，黄泥塘街道52390人，长青街道62716人，杉山镇24643人，万宝镇19071人，西阳镇22835人，大科乡17264人，涟滨乡29431人，百亩乡12867人，小碧乡13684人，双江乡14804人，石井乡18500人，茶园乡18916人。
2003年4月，将娄星区西阳镇及涟滨乡、杉山镇的7个村和花山办事处、黄泥塘办事处的2个居委会委托市经济技术开发区管理。这次调整的范围是：将原属娄星区管辖的西阳镇全部，涟滨乡的仙人桥、民福、茅塘3个村，杉山镇的高车、太保、澄清、九仑4个村，花山街道办事处的南石居委会以及黄泥塘街道办事处的仙人阁居委会划入开发区，委托开发区党委和管理委员会统一管理。
2003年，撤销大科乡、涟滨乡、西阳镇，将撤销的2乡1镇与杉山镇划出的4个村设立大科、涟滨、大埠桥3个街道办事处。原有的花山、乐坪、黄泥塘、长青4个街道办事处也相应地进行了适当的调整。同时，调整原有居委会，组建社区，调整后全区共有52个社区。调整后，花山街道办事处辖6个社区、3个行政村；乐坪街道办事处辖9个社区；黄泥塘街道办事处辖10个社区、7个行政村；长青街道办事处辖8个社区、1个行政村。新设立的大科街道办事处辖4个社区、10个村委会，总面积26.7平方千米，总人口3.1万人；涟滨街道办事处辖4个社区、4个村委会，总面积15平方千米，总人口1.33万人；大埠桥街道办事处辖6个社区、7个村委会，总面积58.28平方千米，总人口2.38万人。涟滨、大埠桥2个街道办事处及所辖的14个社区由市经济技术开发区管辖。
2005年末，娄星区辖7个街道、3个镇、4个乡：乐坪街道、花山街道、黄泥塘街道、长青街道、大科街道、涟滨街道、大埠桥街道、杉山镇、万宝镇、茶园镇、百亩乡、小碧乡、双江乡、石井乡。
2008年，将石井乡政府驻地由松江迁移至三圭（湘民行发[2008]17号）。2011年，石井乡撤乡设镇。调整后，全区辖7个街道、4个镇、3个乡：乐坪街道、花山街道、黄泥塘街道、长青街道、大科街道、涟滨街道、大埠桥街道、杉山镇、万宝镇、茶园镇、石井镇、百亩乡、小碧乡、双江乡。区政府驻长青街道长青中街三号。
