从出土的文物考证，溧阳早在5000年前就有人类居住，曾经历了新石器时代的马家浜文化时期、商周时的印纹陶文化时期。
春秋时，吴王寿梦元年(公元前585年)建立吴国，溧阳属吴，此时即有溧阳之名。
秦始皇二十六年(公元前221年)，秦统一全国，分天下为三十六郡，置溧阳县(春秋时县大郡小，秦汉时县即郡)，邻近的高淳、溧水等地，皆归溧阳管辖。
以后随着历代王朝的兴衰更替，溧阳的名称和县治均有变化。三国吴国统治时，孙权废溧阳县建制，把溧阳的西郊地区作屯田之用，另一部分设置永平县，县治就在今城南15里处的天目湖镇茶亭古县村。后来随着帝王变更，溧阳也数易其名：永世、平陵。后又名溧阳，或属宣州(今安徽宣城)，或属江宁，或属丹阳。县治先后设在平陵(今南渡镇平陵村)、旧县村(今属旧县乡)。唐朝天复三年(903年)，县治迁至现在的溧城镇，迄今已有一千余年。
1949年4月25日溧阳解放后，成立了溧阳县人民政府，先后属常州专署、镇江专署管辖。1983年3月实行市管县体制，溧阳属常州市管辖。1990年12月8日，溧阳撤县设市，称溧阳市。
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