城步苗族自治縣承載悠久的歷史。考古發現，在縣北西巖鎮朝園里的新石器時代文化遺址揭示了距今4000年前，這里已有人類定居。苗族先民在此建立了著名的“三苗古國”。自隋朝末年起，肖銑在邵陽建立了建州，并設立武攸縣，縣治位于今豎信笑城步儒林鎮，這標志著城步縣設縣的開始。唐朝武德四年，李淵平定肖銑后，將武攸縣改名為武岡縣，縣治仍舊，隸屬于南梁州。到了貞觀十年，南梁州更名為邵州，城步縣的大部分地區成為邵州武岡縣的一部分，而縣南部地區則分別屬于“西原坦團蠻”和“桂州蠻”。宋朝初期，武岡縣治遷移至今天的武岡市城關鎮，原治所被改為城步寨，開始使用“城步”這一名稱。弘治十七年（1504年），從武岡縣和綏寧縣的部分地區劃分出設立城步縣，歸屬寶慶府管轄，縣治設于今天的縣城，這一行政區劃一直延續至今。清朝乾隆三年，城步縣改隸靖州，但在乾隆六年又恢復隸歸寶慶府。1949年10月14日，城步縣獲得解放，此后它先后隸屬于邵陽區督察專員公署、邵陽專員公署和邵陽地區行政公署。1956年11月30日，國務院批準撤銷城步縣設立，建立城步苗族自治縣，成為全國設立的第二個苗族自治縣。1986年1月27日，隨著國務院批準撤銷邵陽地區，實行市管縣體制，城步苗族自治縣劃歸邵陽市管轄。