解放初，轄區(qū)分屬湘潭縣藕花鄉(xiāng)、藕靈鄉(xiāng)。
1959年劃屬株洲市郊區(qū)，1965年劃歸株洲縣；1966年園藝場復(fù)劃入株洲市郊區(qū)。
1992年2月經(jīng)湖南省人民政府批準(zhǔn)，于園藝場轄區(qū)范圍成立株洲高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，同年12月經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)為國家級開發(fā)區(qū)。
1997年5月31日，設(shè)立天元區(qū)，轄原株洲縣的群豐鎮(zhèn)、馬家河鄉(xiāng)和原郊區(qū)的園藝場。
區(qū)人民政府駐黃河北路。
同年7月，湖南省人民政府批復(fù)同意調(diào)整株洲市市轄區(qū)行政區(qū)劃：天元區(qū)東、北以湘江河為界，南以群豐鎮(zhèn)與雷打石鎮(zhèn)界線為界，西以株洲市與湘潭市界線為界。