隋文帝开皇十一年（591），析溧阳西北部及丹阳东部，置溧水县，属蒋州。
开皇十八年，并溧阳入溧水。
唐武德三年（620），划溧水东部析置溧阳县。
北宋属江南东路江宁府。
南宋属建康府。
元元贞元年(1295)，升为溧水州，属集庆路。
明洪武二年（1369），复降为溧水县，属应天府。
明弘治四年（1491），析溧水县西南部7个乡。
清属江宁府。
1914—1927年，属金陵道。
1934—1937年，属江宁行政督察区。
抗日战争期间，属茅山根据地的一部分，先后在此建立过溧高、横山、江句溧等抗日民主政权。
1949年解放后，属苏南行署镇江专区。
1952年，属江苏省镇江地区。
1958—1959年，属常州专区，后属镇江专区。
1983年，江苏省改市管县制，溧水划给南京市管辖。
2013年撤溧水县，设南京市溧水区。