云溪历属原临湘县（现临湘市）辖域。据地方志记载，唐虞时期属荆州地域。

夏、商时期，为三苗国地。春秋、战国时期属楚之附庸麋子国地域，秦统一后属长沙郡管辖。西汉时属长沙国下隽县地，东汉复属长沙郡。三国时期，境域先属蜀，后属吴国长沙郡巴丘地。

自西晋太康元年（公元280年），历东晋、南北朝、隋至唐末，境域一直属巴陵县地。

五代后唐清泰年间，马氏在巴陵县东北部的陆城镇设立王朝场，宋淳化五年（994年）王朝场升为王朝县。宋至道二年（996）改名临湘县，自宋代起至1930年一直为临湘县治。明代正式建立云溪驿站。

1984年4月6日，经国务院批准，设立岳阳市北区，隶属岳阳市。

1996年6月更名为岳阳市云溪区。