秦統(tǒng)一中國后，分天下為36個郡，南區(qū)位于長沙郡的臨湘縣。
漢長沙王吳芮，建長沙國，立都臨湘。
此后三國六朝仍舊。
隋文帝楊堅開皇九年，改臨湘縣為長沙縣，宋哲宗元符元年（1098）從長沙縣析出五個鄉(xiāng)及湘潭縣兩個鄉(xiāng)，置善化縣，駐地雞公坡（今縣正街）。
清初善化縣分為四鄉(xiāng)、五坊廂。
南區(qū)處在上、下廂。
乾隆年間城內(nèi)設坊，轄十四個鋪。
南區(qū)為十三、十四鋪。
光緒時期，鋪改都。
南區(qū)為一、八都。
辛亥革命勝利后，裁善化縣合入長沙縣，隸屬長沙府，南區(qū)為長沙縣的城南鎮(zhèn)。
1934年，長沙城內(nèi)設4個區(qū)，城南區(qū)為第二區(qū)，6月成立第二區(qū)公所，駐地朗公廟（今朗公街）。
轄4坊、15保。
1938年，長沙市廢除區(qū)、坊、保、甲4級，改為鎮(zhèn)、保、甲3級建置，城南區(qū)改為黃道鎮(zhèn)、禮賢鎮(zhèn)、天心鎮(zhèn)。
是年11月“文夕”大火后，長沙市政府裁撤，原范圍歸屬長沙縣管轄，城區(qū)分城南、城北兩鎮(zhèn)。
1942年初，恢復長沙市政府后，城區(qū)劃為城東、城西、城南（鎮(zhèn)址鰲山廟）、城北、城中（鎮(zhèn)址火藥局）5鎮(zhèn)。
1944年1月，鎮(zhèn)、鄉(xiāng)改區(qū)，長沙市劃為東、南、北、會春、文藝、金盆、岳麓等8區(qū)。
是年6月日軍侵占長沙。
翌年2月，置日偽城南鎮(zhèn)。
8月，抗日戰(zhàn)爭勝利后，城南恢復區(qū)建置，轄8個保，1947年2月擴充為14個保，453個甲，后調(diào)整為192個甲。
此建置至長沙解放。
1949年8月成立城南區(qū)人民區(qū)公所，所址下黎家坡。
1950年6月，全區(qū)廢除原3個公安分駐所、14個保、292甲，按地域成立城南路、天心閣、西湖路、社壇街、靈官渡、楚湘街、織機街7個居民委員會。
1950年9月，金盆嶺南大十字路（后更名為南大路）和裕南街兩個居民委員會劃歸南區(qū)。
1951年5月，南區(qū)織機街居民委員會劃屬東區(qū)，西湖路居民委員會劃屬西區(qū)。
1952年，7個居民委員會均改為街道人民代表大會常務委員會辦事處，次年改稱街道辦事處。
1954年，區(qū)域調(diào)整。
全區(qū)設南大路、新興路、裕南街、天心閣、楚湘街、城南路、靈官渡7個街道辦事處。
1955年5月，城南區(qū)人民政府改稱南區(qū)人民委員會。
1960年4月，區(qū)人民委員會撤銷，成立長沙市妙高峰人民公社，駐地席草田7號，下轄8個分社（其中一個農(nóng)業(yè)分社）。
1961年9月26日，恢復城南區(qū)人民委員會。
1968年9月，成立革命委員會，取代人民委員會。
1980年10月28日，撤銷革命委員會，成立南區(qū)人民政府。
1996年7月10日，長沙市區(qū)劃調(diào)整后，南區(qū)更名為天心區(qū)。
除保留原來南區(qū)的大部分城區(qū)外，還并入了原西區(qū)的兩個街道辦事處（坡子街、學院街）、原郊區(qū)的大托鄉(xiāng)、園藝場、畜牧農(nóng)場等區(qū)域。
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