北宋熙宁五年（1072年）“梅山蛮”归化后置县。取“王化之新地”之意。

新化县在周时为荆州之域，春秋时属战国楚地，秦时属长沙郡，汉时属长沙王国益阳县。宋神宗熙宁五年置新化县，隶属邵州。南宋宝庆元年改邵州为宝庆府，新化属宝庆府。元时属宝庆路，行政长官称县尹。明清时属宝庆府，行政长官称知县。

辛亥革命后，民国三年至十年（1914-1921）属湘江道，民国二十七年至三十八年（1938-1949）属湖南省第六行政督察区，行政长官称县知事或县长。

1949年10月21日成立新化县人民政府，属邵阳专区，行政长官称县长。

1977年10月属涟源地区。

1982年6月涟源地区更名为娄底地区，属娄底地区。

从1999年7月后，娄底地区改为娄底市，新化属娄底市，县人民政府驻上梅镇。

2015年9月，《湖南省国土资源厅推进省直管县经济体制改革试点实施方案》出台。根据《方案》，新化县成为湖南国土资源省直管县经济体制改革试点县(市)。