張家界市歷史悠久，商周時期地屬荊楚，春秋戰國為楚之黔中地。原名大庸，是古庸國所在地。早在原始社會晚期，先民就已開始在澧水兩岸繁衍生息。到了堯舜時代，“舜放歡兜于崇山，以變南蠻”，于是中國歷史上便有了“南蠻”一說。公元前221年秦始皇設置郡縣，張家界一帶屬黔中郡慈姑縣，縣治在慈利縣官塔坪(即今蔣家坪鄉太平村)，在澧、沅流域建立了現今湖南境內第一個行政區黔中郡，為當時全國三十六郡之一郡，今張家界市兩區兩縣均屬其所轄。三國吳景帝永安六年(公元264年)，嵩梁縣被命名為天門山，設置了天門郡，至兩普、南北朝，均屬天門郡溇中、臨澧縣。1369年明朝設置大庸縣，清雍正十三年(公元1735年)設永定縣。
西漢時期
西漢時期，除地方設立郡縣外，還加封國，實行的是郡國交錯體制。西漢高祖五年（公元前202年，農歷己亥年），劉邦當朝，他下令分黔中郡為武陵郡，析慈姑縣為孱陵，充縣（含永定、武陵源兩區與桑植縣）。
三國時期
三國時期，吳景帝孫休于永安六年（公元263年，農歷癸未年）見嵩梁山洞門大開玄朗如門，以為吉祥，便改嵩梁山為天門山，同時改武陵郡為天門郡。
唐朝時期
唐朝時期，全國改為十道。高祖李淵于武德四年（公元621年，農歷辛已年）下令置澧>州、澧陽郡，屬山南道，統轄六縣，慈利與崇義縣（今永定、武陵源二區與桑植縣）歸其所轄。
五代十國時期
五代十國時期（公元907年－960年），今張家界全境屬楚國管轄。
宋朝時期
宋朝時期，宋王朝為了加強中央集權，將全國調整為二十三路，路下設府、州、軍。宋太祖趙匡胤于乾德元年（公元963年，農歷癸亥年）下令將今張家界市全境劃歸澧陽郡，曰慈利縣，并在今桑植縣設安福寨，在今永定區大庸所設武口寨，在武陵源區設索口寨。
元朝時期
元朝時期，在全國設立十一個行省，元始祖忽必烈下令，于至元十四年（公元1277年，農歷丁丑年）改置澧州路總管府所轄四縣（慈利是其中之一，即今張家界市全境），并在今永定區茅岡置茅岡都元帥府。
明朝時期
明朝時期，明王朝廢除元朝的行中書省，在全國設立十三個承宣布政使司，實行省一級民政與財政管理。明洪武二年（公元1369年，農歷己酉年），降慈利州改為大庸縣，隸屬于澧州。
清朝時期
清朝時期，在全國設立二十三個行省，以下設府、州、縣。清雍正八年（公元1730年，農歷庚戌年），桑植與茅岡土司相繼改土歸流，升澧州為直轄州，轄安鄉、石門、慈利等四縣，同時廢永定、九溪兩衛，新設安�？h（今永定、武陵源兩區與慈利、桑植兩縣在當時均屬安�？h）。
民國時期
民國時期，先在省下設三個道，六十個縣，后廢道設“行政督察專員公署”。民國五年（公元1916年，農歷丙辰年）湖南省裁撤武陵道，將大庸、桑植、慈利縣劃歸辰沅道。湖南全省調整為10個行政督察區，大庸與桑植屬第四督察區，專員辦事處設在常德。
新中國成立后
1949年中華人民共和國成立，張家界市全境解放。公元年至1988年，慈利縣屬常德專區管轄，而大庸、桑植兩縣則于1949年10月16日至1952年8月屬永順專區管轄，月后劃歸湘西苗族自治區與湘西土家族苗族自治州管轄。1988年至1990年經國務院批準，成立地級市大庸。1994年4月4日，經國務院批準，大庸市更名為張家界市，轄永定、武陵源兩區和慈利、桑植兩縣[3]。
具體沿革如下：
1949年10月16日至1952年8月大庸、桑植兩縣則于屬永順專區管轄，月后劃歸湘西苗族自治區與湘西土家族苗族自治州管轄。
1982年，建立中國第一個國家森林公園，填補了中國沒有國家公園的空白。
1985年5月24日，國務院批準（國函[1985]77號）撤銷大庸縣，設立大庸市（縣級），以原大庸縣的行政區域為大庸市的行政區域。
1988年，國務院批準將大庸市升為地級，設立永定區、武陵源區，將原常德市的慈利縣和湘西土家族苗族自治州的桑植縣劃歸大庸市。
1992年，武陵源被聯合國教科文組織列入《世界遺產名錄》。
1994年4月4日，國務院批準（國函[1994]25號）將大庸市更名為張家界市，因張家界國家森林公園在國內外聞名遐邇而得名。
1999年，世界特技飛行大師駕機穿越天門洞，在全球引發轟動效應。
2000年，據第五次全國人口普查數據：張家界市總人口1493115人；永定區 405968 武陵源區 47755 慈利縣 636659 桑植縣 442733 （按當年行政區劃；單位：人）。
2004年，張家界武陵源景區被聯合國教科文組織列入世界地質公園。
2005年末張家界市總人口160.12萬人，女性人口77.16萬人，城鎮人口51.39萬人。少數民族人口111.79萬人，土家族97.87萬人、白族10.98萬人、苗族2.78萬人。全市人口出生率12.63‰，人口死亡率6.98‰，人口自然增長率5.65‰。
截至2005年12月31日，張家界市轄2個市轄區、2個縣；全市共有7個街道、32個鎮、47個鄉、15個民族鄉。
2006年，俄羅斯空軍張家界天門山特技飛行表演讓張家界享譽全球。
2007年，張家界武陵源景區被國家旅游局批準為國家首批AAAAA級旅游景區。
