西晋太康五年（284年）置石首县。南北朝元嘉年中（约444年左右），废石首入华容。唐高祖武德四年（621年），复置石首县，属山南道江陵府。
宋属荆湖北路江陵府。元属河南江北行省荆南府。至元十三年（1276年）升江陵路，天历二年（1329年）更名中兴路。石首县属之。
明属湖广行省荆州府；清属湖北省荆州府。民国元年（1912年），裁荆州府，石首属省直辖。1913年，湖北分道，石首属荆宜施鹤道。1914年，改为荆南道，石首属之。1915年，属荆宜道。1927年，又属省辖。1932年，属省第七行政督察区。1936年，改属省第四行政督察区。
1949年属沔阳专区，1951年属荆州专区。1970年属荆州地区。
1986年5月27日，撤销石首县，设立石首市（县级）。1994年由荆沙市代管。1996年由荆州市代管至今。