沔阳属于古“云梦泽”。据沙湖、越舟湖出土文物证明，新石器时代，就有先民们在这块土地上开拓生息。夏、商、周为荆州域，春秋、战国属楚，秦隶南郡。
西周建立后，周成王封鬻熊之后于荆山子男之田称荆楚，本地属楚，地近楚郢都；周昭王伐楚，卒于江上而不返；屈原遇渔父，歌沧浪之水； 汉代为云杜县地。
汉高祖诈游云梦擒韩信；汉武帝时在郡之上复设州，分天下为十三州，仍隶属荆州南郡；
三国时魏蜀吴共争荆州，赤壁之战即发生于原沔阳县（今洪湖市）附近，后荆州大部为吴所有，南郡亦属之。
晋灭吴后不久进入“五胡十六国”时代，北方战事频仍，荆州成为南朝北方军事重镇；南朝地少民多，遂将地划分为较小的郡县便于管理，南朝梁武帝天监二年（公元503年），始于本地置郡设县，因地处沔水以北而称沔阳郡——是为建制之始。后为北魏所夺，西魏时置建兴县。南梁天监二年（公元503年），始置郡设县，因地处沔水以北而改称沔阳。隋开皇三年（公元583年），改沔阳郡为复州。隋大业三年（公元607年）改复州为沔州，改建兴县为沔阳县，改沔州为沔阳郡，郡县治所均设今沔城。
唐武德五年（622年），改沔阳郡为复州，州治迁竟陵县，沔阳县属复州。贞观七年（633年），州治迁回沔阳。天宝元年（742年），改复州为竟陵郡。乾元元年（758年），废竟陵郡，重置复州，州治沔阳。宝应二年（763年），州治又移治竟陵，沔阳为属县。五代后梁开平四年（910年），分沔阳南境设白沙微科院。属江陵府。后晋天福五年（940年），升复州为址隶防御州，领竟陵、沔阳二县。
宋乾德三年（965年），改白沙徽科院为玉沙县，属江陵府。至道三年（997年），玉沙县改属复州。宝元二年（1039年），降沔阳县为镇，属玉沙县。熙宁六年（1073年），废复州，降玉沙县为镇，属江陵府监利县。元右元年（1086年），置复州和玉沙县，沔阳镇仍属玉沙县。南宋端平三年（1236年），复州为复州路，以玉沙为附郭县。
元世祖至元十五年（1278年），改复州路为沔阳府，属河南行省荆湖北路宣慰司，辖竟陵、玉沙二县，府治和玉沙县治沔阳城。
明洪武元年（1368年），沔阳府改属湖广行省。九年（1376年），降沔阳府为州，州治沔阳城。并玉沙县地入州，直属湖广政司，领竟陵县。嘉靖十年（1531年），沔阳州改属承天府。天启元年（1621年），沔阳州降为散州，无领县。
清顺治三年（1646年），沔阳州改属安陆府，分州南境置文泉县，县治新堤镇。康熙三十年（1691年）废文泉县，并入沔阳州。民国元年（1912年），改沔阳州为沔阳县，县治沔城，属湖北省江汉道，直属湖北省。
中华人民共和国成立之初设沔阳专署，1951年6月，撤消沔阳专署并为沔境南北洪湖县和沔阳县。1986年5月27日，撤沔阳县设仙桃市，得名于政府驻地仙桃镇，因市区在鸡公滩，又名尖刀咀，后谐音为仙桃。目前是湖北省直管市。（1994年10月）
