芦淞区因区政府驻芦淞路而得名。系古荆楚之地，西汉属湘南县。三国时，此地湘江西岸为湘南郡，属刘备；东岸今辖区内属东吴，乃置建宁县。隋废建宁县，唐复之。此后屡经撤并，归属不定。唐天宝8年（749年）属湘潭县。五代时，属长沙府。宋属长沙郡。元、明建制几经变更，至清初境内属湘潭县三都。解放前属株洲乡。1949年解放初，属湘潭县一区；1951年设株洲县级市，境内属之；1959年分属株洲市（省辖市）董家塅、中心两区；1969年8月株洲市划分城郊4个县级区时，董家塅、中心二区合并成立株洲市南区。
1997年5月31日，国务院批准（国函[1997]40号）：设立芦凇区，辖原南区的建设、建宁、董家塅和原北区的贺家土4个街道，原郊区的曲尺、建宁、五里墩3个乡。区人民政府驻芦凇路。7月，湖南省人民政府批复同意调整株洲市市辖区行政区划：芦淞区东南以原郊区与株洲县界线为界，西以湘江河为界，北以白石港为河（老河），京广铁路（西边线）及建宁乡与明照线界线为界。芦淞区辖4个街道、3个乡。【注：原南区建宁街道的文化路、东湖2个居委会划入荷塘区】
2000年第五次人口普查，芦淞区常住总人口226162人，其中，贽家土街道31675人、建设街道41018人、建宁街道72420人、董家塅街道41208人、建宁乡23306人、五里墩乡6957人、曲尺乡9578人。
2004年，芦淞区辖4个街道、3个乡。 贺家土街道辖来园、大园、漂家井、长塘湾、曹塘坝、文化园6个社区。 建设街道辖大塘冲、学堂冲、公园、桥头、何家坳、沿河、操坪、堤升街、车站路、码头、钟鼓岭11个社区。 建宁街道辖龙泉、荷叶冲、大冲口、鸟树下、杨柳冲、庆云山、结谷、南湖、王塔冲、枫溪港、塘头、徐家桥、沿江13个社区。 董家塅街道辖友好、幸福、劳动、南华、南沿、新泉、金盆岭、七斗新村、中心、新立、南苑、欣月12个社区。 建宁乡辖楠竹社区；黄田、龙泉、朱田铺、早禾坪、古大桥、龙兴桥、南华7个行政村。 五里墩乡辖五里墩、新庄、关口、百井、罗塘、道田6个行政村。 曲尺乡辖曲尺、湘江、燎原、坚固、谭家段、栗塘6个行政村。（根据《湖南省县及县以下行政区划代码2004年》整理）
2005年1月24日，湖南省民政厅《关于芦凇区行政区划调整的批复》（湘民行发［2005］7号）：一、同意撤销建宁乡和曲尺乡，将2个乡（不含原建宁乡的朱田铺建制村）的行政区域并入建宁街道办事处，行政区划调整后，建宁街道办事处辖17个社区、12个建制村，总面积35.6平方千米，总人口9.94万人，办事处驻徐家桥。二、同意将原建宁乡的朱田铺建制村划入五里墩乡。行政区划调整后，五里墩乡辖7个建制村，总面积25平方千米，总人口0.72万人，乡人民政府驻地不变。1月28日，株洲市人民政府（株政办发[2005]3号）批复同意芦凇区行政区划调整。
2005年，芦凇区撤销2个乡，增加3个街道办事处，调整1个乡、4个街道办事处的部分行政区域：撤销建宁乡和曲尺乡；增设庆云、枫溪、龙泉3个街道办事处；调整五里墩乡及建宁、贺嘉土、建设、董家塅4个街道办事处的部分行政区域。具体为：撤销建宁乡和曲尺乡，将建宁乡的1个建制村划入五里墩乡，其余6个建制村连同曲尺乡的6个建制村一并划入建宁街道办事处；设立庆云、枫溪、龙泉3个街道办事处（办事处机关分别驻谭家塅、坚固、高家坳）。调整后，芦淞区辖7个街道、1个乡：贺家土街道、建设街道、建宁街道、董家塅街道、庆云街道、枫溪街道、龙泉街道、五里墩乡。【以建宁街道的南湖街、庆云山、王塔冲、大冲口、鸟树下5个社区和原曲尺乡的谭家段村设立庆云街道，以建宁街道的枫溪港社区，董家塅街道的七斗新村社区和原曲尺乡的曲尺、湘江、燎原、坚固、栗塘5个行政村设立枫溪街道，以建宁街道的龙泉、荷叶冲、杨柳冲、塘头4个社区，董家塅街道的金盆岭社区，以及原建宁乡的楠竹社区和黄田、龙泉、早禾坪、古大桥、农兴桥、南华6个行政村设立龙泉街道；将建设街道的大塘冲社区划归贺家土街道管辖，将建设街道的堤升街、车站路、码头3个社区划归建宁街道管辖，将原建宁乡的朱田铺村划归五里墩乡管辖】
2010年第六次人口普查，芦淞区常住总人口247518人，其中，贺家土街道37675人，建设街道24943人，建宁街道23871人，董家段街道40722人，庆云街道43007人，枫溪街道13627人，龙泉街道54938人，五里墩乡8735人。
2010年，将株洲县的白关镇和姚家坝乡划归株洲市芦凇区管辖。调整后，芦淞区总面积216.8平方千米，总人口29.8万人，辖7个街道、1个镇、2个乡：贺家土街道、建设街道、建宁街道、董家塅街道、庆云街道、枫溪街道、龙泉街道、白关镇、五里墩乡、姚家坝乡，区政府驻芦凇路。
2015年11月26日，省民政厅（湘民行发[2015]88号）批复同意：白关镇与姚家坝乡成建制合并设立白关镇。五里墩乡与董家塅街道成建制合并设立董家塅街道。调整后，全区辖7个街道、1个镇：贺家土街道、建设街道、建宁街道、董家塅街道、庆云街道、枫溪街道、龙泉街道、白关镇。总面积220平方千米，总人口29.15万人，区政府驻太子路668号。