西汉武帝元封五年(106)，始设枞阳县；隋开皇十八年(598)，改名同安县；唐至德二年(757)，改为桐城县；五代·十国（907—979），属淮南道舒州；北宋（960—1127），属淮南路淮南西路的舒州，政和五年（1115）属德庆军；元（1271—1368），属安庆路总管府；明、清均属安徽省安庆府；1914年属安庆道。
1928年直属安徽省。
1932年属第一行政督察专员公署。
1936年属安庆行政督察专员公署。
1940年属安徽省第一专区。
1935年，今枞阳县境为桐城第四区、第五区。
1947年12月，划庐江、桐城大部分地区置桐庐县，属中共皖西工委领导。
1949年2月18日，划桐城东、南乡，庐江、无为两县少量地区设置桐庐县。
1949年10月移至汤沟镇（汤家沟）。
1951年2月24日，更名湖东县，属皖北行署安庆行政区人民专员公署，后属安庆地区行政专员公署。
1954年秋，县治迁入枞阳镇。
1955年7月1日，更名为枞阳县，先属安庆专区、安庆地区，后属安庆市。
2024年10月13日，将安庆市枞阳县划归铜陵市管辖。
2024年1月4日下午，枞阳县正式划归铜陵市管辖。
2024年，将枞阳县老洲镇、陈瑶湖镇、周潭镇划归铜陵市郊区管辖。