Từ thời nhà Đường đến nhà Ngô, Đinh, Tiền Lê: Nghi Xuân thuộc đất Hoan Châu. Thời nhà Lý, nhà Trần: Nghi Xuân thuộc Nghệ An châu, Nghệ An trại. Thời nhà Hậu Lê, huyện Nghi Xuân thuộc phủ Đức Quang, xứ Nghệ An (rồi trấn Nghệ An). Thời nhà Nguyễn, huyện Nghi Xuân thuộc phủ Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh. Từ năm 1932 đến năm 1976, huyện Nghi Xuân trực thuộc tỉnh Hà Tĩnh. Từ năm 1976 đến năm 1991, huyện Nghi Xuân trực thuộc tỉnh Nghệ Tĩnh. Từ năm 1991 đến nay thuộc tỉnh Hà Tĩnh

Truyền thống văn hóa: Nghi Xuân khi xưa thuộc phủ Đức Quang (gồm cả Hương Sơn, Can Lộc, Đức Thọ, Thanh Chương, Nghi Lộc) được xem là vùng đất học của trấn Nghệ An. Trong thời kỳ phong kiến, Nghi Xuân có 21 vị đỗ đại khoa (Tiến sĩ) với những dòng họ nổi tiếng khoa bảng như: Nguyễn Tiên Điền, Ngụy Khắc, Trần, Phan, Uông, Đậu... và các làng giàu truyền thống văn hoá như: Tiên Điền, Uy Viễn, Cương Gián, Cổ Đạm, Tả Ao, Phan Xá...

Nhiều người thành đạt xuất thân từ Nghi Xuân, như Danh nhân văn hóa thế giới, đại thi hào Nguyễn Du; đại doanh điền, nhà thơ Nguyễn Công Trứ; nhà địa lý Tả Ao nổi tiếng đời Hậu Lê; Danh tướng Nguyễn Xí; Thiêm đô Ngự sử Phạm Ngữ (1434-?); Danh nho Đặng Thái Phương; Hoàng giáp Phan Chính Nghị; Tể tướng Nguyễn Nghiễm; "An Nam ngũ tuyệt", nhà thơ Nguyễn Hành; Tiến sĩ, Toản Quận công Nguyễn Khản; Tổng đốc, Thượng thư Ngụy Khắc Tuần; quê gốc của La sơn phu tử Nguyễn Thiếp (quân sư của hoàng đế Quang Trung), Bảng nhãn Trần Bảo Tín, Thám hoa Nguyễn Bật Lạng, Thám hoa Ngụy Khắc Đản; nhà sử học Trần Trọng Kim (thủ tướng đầu tiên của Chính phủ Việt Nam);...