长沙历史距今约15—20万年以前，长沙有人类的活动。约公元公元前2520xx年，长沙新石器时代进入龙山文化阶段。传说始祖炎帝和黄帝都曾来过长沙。 长沙，夏代属古三苗之地;到商、周时代，三苗国消失了，但三苗后裔仍然在这片土地上生息繁衍，这时长沙属“扬越”(又叫“荆蛮”)，史称“扬越之地”。《逸周书?王会》记载，周初营建雒邑告成，各方诸侯来贺，贡物中有“长沙鳖”一种，这是“长沙”一名见于史籍的最早记载。春秋末期，楚国(荆楚)的势力进入长沙。
战国中期，楚国实行变法，国力强盛，对南展开大规模的军事行动，湖南全境纳入了楚国版图，长沙成为楚国南部的军事重镇，楚国在长沙建立了城邑。 秦国灭掉楚国，在原楚江南之地设立“长沙郡”，长沙为秦代36郡之一。从秦代开始，长沙开始纳入中国统一的政治版图。公元前220xx年封西汉王朝开国功臣吴芮为长沙王，以原秦朝的长沙郡建长沙国，将湘县改名临湘县，临湘县驻所作为国都，也标志着湖南历史上出现了第一个诸侯国，长沙成为王国都城。公元8年，王莽篡位自立为帝建“新朝”，长沙国改名“填蛮郡”，国都临湘改名“抚睦县”。
公元20xx年(建武二年)，刘秀遥封西汉末代长沙王刘舜之子刘兴为长沙王，复建长沙国，以控制洞庭以南的局势。三国时期，220xx年孙权夺取长沙至279年西晋灭吴，长沙属于孙吴之地。257年，长沙东部为衡东郡(治所翻县，今衡阳市)。265年，长沙郡的安成县(今属江西省)和豫章、庐陵两郡几县设立安成郡，长沙郡瞎地进一步缩小。280年(太康十年)，晋武帝封其第六子司马为长沙王，以郡为国。
西晋初期，长沙郡仍隶属荆州。589年(陈祯明三年|隋开皇九年正月)，隋军渡过长江，攻克建康。隋炀帝时，潭州又改为长沙郡。620xx年，唐王朝在长沙设立潭州总管府，620xx年总管府改为都督府。五代十国时期，此时的湖湘地区出现了一个由马殷建立的楚国。963年宋朝占领长沙。南宋初建炎四年正月，金兵攻陷长沙，屠城而去。南宋中后期，长沙时局相对稳定，有重臣名将刘镐、张孝祥、辛弃疾、周必大、真德秀、魏了翁、向士壁、汪立信、文天祥、李芾等任职长沙。清军入关后，明将何腾蛟总督湖广、四川、云贵军务，驻节长沙。云集湖南并肩抗击南下清兵。
后何腾蛟兵败被俘，严词拒降，绝食七日后被杀。直至清顺治四年，长沙才归入清朝。李锦、李来亨等率部转入四川继续抗清。 清咸丰二年(1852)，太平军领袖洪秀全、杨秀清、萧朝贵、石达开等率军攻打长沙，因长沙城垣高厚久攻未下。光绪二十九年(1903)，清政府根据《中日通商行船续约》第十款规定，开放长沙为通商口岸。1898年2月21日，由谭嗣同、皮锡瑞、唐才常等人在长沙发起成立维新派政治团体“南学会”。谭嗣同、皮锡瑞任学会会长，长沙设总会，各县设分会。戊戌政变后解散。由谭嗣同等发起，于1897年10月在长沙创办时务学堂。教学内容包括经、史、诸子和西方的政治法律与自然科学。戊戌政变后改为求是书院。2月15日华兴会成立在长沙成立。黄兴为会长，宋教仁、刘揆一为副会长。
武昌起义后，湖南革命党人首先响应。10月22日焦达峰、陈作新等率新军革命士兵和会党举义，占领长沙城。5月21日，国民党何键所部第35军第33团团长许克祥在长沙发动叛乱，袭击湖南省工会、农会及各革命组织，捕杀共产党员和工农群众100余人。21日电报代日韵目是“马”字，故这一事件称“马日事变”。1930年8月在浏阳永和由红军第一、第三两军团组成，朱德任总司令，毛泽东任总政治委员，亦称“中央红军”或“红一方面军”。 1949年8月5日，驻守长沙的国民党高级将领程潜、陈明仁起义，长沙和平解放。长沙市人民政府成立。