戰國時期屬楚黔中地。

秦屬黔中郡。

漢高祖二年（前205），始置辰陵縣，屬義陵郡。

漢高祖五年（前202），改名辰陽縣，屬武陵郡。

王莽建立新朝，改辰陽縣為會真縣，屬建平郡。

光武帝建武元年（25），復名辰陽。

次年，省義陵、無陽二縣，并入辰陽。

三國時辰陽先屬蜀，猇亭之戰后屬吳。

無陽從辰陽析出置舞陽縣。

晉太康元年（280），裁辰陽并入鐔成縣。

南朝宋武帝永初元年（420），復置辰陽縣。

隋開皇九年（589），辰陽縣治搬遷于沅水北岸（即今縣治），與辰陽之名不符，又適辰溪（又名辰水）入沅水之口，故改縣名為辰溪。

唐高祖武德三年（620），復改沅陵郡為辰州。

宋、元、明、清時期，辰溪先后屬辰州瀘溪郡、辰州路、辰州府。

1914年，屬辰沅道。

1949年9月，辰溪解放，成立縣人民政府。

1952年，芷江專區改為黔陽專區（后改為黔陽地區），辰溪屬之。

1981年6月，黔陽地區改為懷化地區，辰溪屬之。

1997年11月，撤銷懷化地區，設立地級懷化市，辰溪縣屬懷化市。