永州東連郴州，南界廣東省清遠市、廣西壯族自治區賀州市，西接廣西壯族自治區桂林市，北鄰衡陽、邵陽兩市。湘江經西向東穿越零祁盆地，瀟水自南至北縱貫全境。地理座標介於北緯24°39′至26°51′，東經111°06′至112°21’之間，南北相距最長245公里，東西相間最寬144公里，土地總面積2.24萬平方公里。
秦始皇二十六年（前221年）實行郡縣制，設長沙郡，始置零陵縣（治今廣西壯族自治區桂林市全州縣）。
西漢漢武帝元朔五年（前124年），封長沙王劉發之子劉賢為泉陵侯，置泉陵侯國（治今永州市零陵區）。
漢武帝元鼎六年（前111年），析長沙國，始置零陵郡，隸荊州。零陵、營道、泛道、營浦、始安、洮陽、鍾武七縣和泉陵、都梁、夫夷、舂陵4侯國。
新莽王朝時，零陵郡改名九嶷郡，零陵縣治（治今永州市零陵區），隸荊州。
東漢光武帝建武元年（25年），複名零陵郡，改泉陵侯國為泉陵縣，將零陵郡治所移至泉陵縣（治所在今永州市零陵區），隸荊州。
三國兩晉南北朝
三國吳，為零陵郡、泉陵縣治（治所在今永州市零陵區）；分營陽郡，營浦治（治所在今道縣）。皆隸荊州。
西晉及懷帝永嘉元年（307年），為零陵郡，泉陵縣治（治所在今永州市零陵區），改隸湘州。
東晉安帝義熙十三年（417年），為零陵郡，泉陵縣治（治所在今永州零陵區）；分營陽郡，營浦治（治所在今道縣），改隸荊州。
梁天監十四年（515年），為零陵郡，泉陵縣治（治所在今永州市零陵區），分營州永陽郡，營浦治（治所在今道縣），改隸湘州。
隋唐五代十國
隋文帝開皇九年（589年）廢零陵郡和永陽郡，置永州總管府，府治泉陵縣，同年更名零陵縣（治今永州市零陵區），隸湘州。從此，永州、零陵一地兩名。
隋煬帝大業三年（607年）又改永州總管府為零陵郡，郡治零陵縣（治今永州市零陵區），隸湘州。
唐武德四年（621年）廢零陵郡，分置永州、營州。武德五年，改營州為南營州。貞觀八年（634年），改南營州為道州。貞觀十七年（643年），撤道州併入永州。上元二年（675年），復置道州。天寶元年（742年），改永州為永州零陵郡，改道州為道州江華郡，改營道縣為宏道縣。乾元元年（758年），廢郡名，複稱永州、道州。廣德二年（764年），置湖南觀察使，湖南之名自此始，永州、道州屬之。
五代後唐明宗天成二年（927年），為永州，零陵縣治（治所在今永州市零陵區）；分道州，宏道縣治（治所在今道縣），皆隸江南西道。
宋元
宋太祖建隆元年（960年），為永州，零陵縣治（治所在今永州市零陵區）；分道州，營道縣治（治所在今道縣），皆隸荊湖南路。
元世祖至元十三年（1276年），改永州路，零陵縣治（治所在今永州市零陵區）；分道州路，營道縣治（治所在今道縣），皆隸湖南道宣慰司。
明清
零陵樓
明洪武元年（1368年），改路為府。永州府治零陵縣（治所在今永州市零陵區）、道州府治營道縣（治所在今道縣），隸屬湖廣行省。洪武九年（1376年），將道州府降為道州，隸屬永州府。同年，改湖廣行省為湖廣承宣布政使司，永州府屬之。
清順治元年（1644年），分湖廣承宣布政使司為湖廣左承宣布政使司和湖廣右承宣布政使司，永州府屬湖廣右承宣布政使司。康熙三年（1664年），改湖廣右承宣布政使司為湖南省，永州府屬湖南省衡永郴桂道。零陵縣治（治今永州市零陵區）。
中華民國
民國二年（1913年），改道州為道縣。民國三年（1914年），衡永郴桂道改為衡陽道，永州屬衡陽道。民國十一年（1922年），湖南省撤銷道，僅存省、縣二級。民國二十六年（1937年），湖南省劃分行政督察區，永州各縣屬第九行政督察區，行政督察專員公署駐零陵縣。民國二十九年（1940年），湖南省調整行政督察區，原第九行政督察區所屬各縣改屬第七行政督察區。
中華人民共和國
零陵城
1949年10~11月，永州地區各縣先後被中國人民解放軍攻克或實現和平政權更迭，設永州專區，翌年稱零陵專區。
1952年零陵、衡陽、郴縣三專區合併為湘南行政區，並在祁陽縣東部析置祁東縣。
1954年，湘南行政區撤銷，原零陵專區所屬各縣，除新田縣劃歸郴縣專區外，其餘縣全部劃歸衡陽專區。
1955年11月，江華縣實行民族區域自治，改稱江華瑤族自治縣。1956年3月，永明縣更名江永縣。
1959年3月，新田縣併入桂陽縣。
1961年7月，恢復新田縣。
1960年6月，零陵縣冷水灘鎮升格為縣級冷水灘市。
1962年10月，撤銷冷水灘市，改為冷水灘區，仍屬零陵縣管轄。
1962年12月，恢復零陵專區，專署仍設零陵縣芝城鎮。原屬衡陽專區的零陵縣、江永縣、道縣、寧遠縣、東安縣及江華瑤族自治縣和郴州專區所屬藍山縣、新田縣2個縣劃入零陵專區。原零陵專區的祁陽縣、祁東縣2個縣劃歸衡陽專區。
1964年5月，劃零陵縣、道縣的12個公社和9個國營林場，設置瀟水林區管理局。
1968年零陵專區更名零陵地區。
1969年12月16日，經國務院批准，撤銷瀟水林區管理局，設立雙牌縣。
1979年3月，零陵縣駐地東風鎮改名永州鎮，由零陵地區直接領導。
1982年1月，經國務院批准，析零陵地區直屬的永州鎮以及周邊鄉鎮設立縣級永州市。
1983年2月，祁陽縣劃歸零陵地區管轄。
1984年6月，撤銷零陵縣，析北部鄉鎮設立縣級冷水灘市，南部鄉鎮併入縣級永州市。
1995年11月，撤銷零陵地區和縣級永州市、冷水灘市，設立地級永州市，永州市人民政府駐新設立的芝山區（即現零陵區）。此時，地級永州市轄祁陽縣、新田縣、道縣、藍山縣、東安縣、雙牌縣、寧遠縣、江永縣、江華瑤族自治縣和芝山區、冷水灘區。地級永州市政府原設零陵區瀟水中路106號，1997年7月遷治冷水灘區逸雲路1號。[3]
2000年5月，國務院正式批覆將永州市人民政府駐地遷往冷水灘區。
2005年6月，永州市芝山區複名零陵區，行政區域不變，區政府駐地不變。[4]
2015年11月25日，永州市被批准為國家森林城市[5]。
2016年12月16日，國務院同意將永州市列為國家歷史文化名城。
氣候
永州
永州市屬中亞熱帶大陸性季風溼潤氣候區，一年四季比較分明。年均氣溫為17.6～18.6℃，無霜期286～311天，日最低氣溫0℃以下的天數只有8～15天。多年平均降雪日數為3～7天，極端最低氣溫在－4.9～－8.4℃之間。日平均氣溫≥0℃的積溫達6450—6800℃，≥10℃的積溫為5530～5860℃。多年平均日照時數為1300—1740小時，太陽總輻射量達101.5～113千卡∕平方釐米。多年平均降水量1200～1900毫米，一般是山區多於平崗區，南部多於北部。
地形地貌
九嶷山
永州市位於湖南省南部三面環山、向東北開口的馬蹄形盆地的南緣。境內地貌複雜多樣，河川溪澗縱橫交錯，山崗盆地相間分佈。永州山地面積大，主要山脈有越城嶺-四明山系、都龐嶺-陽明山系和萌渚嶺-九疑山系。
永州市地形基本特徵，由上述三個山系將永州分隔成南北兩大相對獨立的部分。在三大山系及其支脈的圍夾下，構成零祁盆地、道江盆地兩個半封閉型的山間盆地：
位於北部的零祁盆地，面積達855.4萬畝，盆地內地勢低平開闊，耕地連片延伸；盆地周圍由北面的四明山、西北的越城嶺、南面的紫金山、東南面的陽明山相環繞，東北向衡陽盆地敞口。南部道江盆地，面積1024.27萬畝，盆地內丘崗起伏，耕地連片；盆地東面向郴州、永興盆地開口，西南成狹長谷地向江永、江華南部延伸，形成串通湖廣的交通走廊；盆地外周由北面的陽明山、西北的紫金山、西面的都龐嶺、南面的萌渚嶺-九疑山圍隔而成。
永州西南高，東北及中部低，地表切割強烈，以三大山系為脊線，呈環帶狀、階梯式向兩大盆地中心傾降。從中國地形看，永州位於由西向東傾降的第二階梯與第三階梯的交接地帶，是南嶺山地向洞庭湖平原過渡的初始階段。西北、西、西南三大山系，山體巍峨蜿蜒，山峰高達千米以上。都龐嶺的峰頂韭菜嶺，海拔2009.3米，是境內最高點。東北及中部，丘崗星羅棋佈，谷盆相嵌，海拔一般在300米以下。湘江河谷祁陽唐家嶺的九洲，海拔63米，是境內最低點。全域相對高差1946.3米，比降達2.7～20%，切割深一般為300~700米，最深達800~1000米。
永州市地貌類型複雜，以丘崗山地為主。永州地貌類型發育，在歷次構造運動、岩漿侵入以及地表水的長期風化剝蝕下，形成了以山丘地為主體，丘、崗、平俱全的複雜多樣的地貌類型。全域有中山、中低山、低山總面積11044.53平方公里，佔永州市總面積的49.5%。丘陵3242平方公里，崗地3979平方公里，平原3191平方公里，水面880平方公里，分別佔總面積的14.5%、17.81%、14.29%和3.94%。[8]
水文
香零山
永州市共有大小河流733條，總長10515公里。境內河流受地形地貌及構造斷裂帶的控制，大都呈由南向北或自西向東的走向，並分為三個水系：一是湘江水系，包括境內主要河流，流域面積21464平方公里，佔永州市總面積的96.09%。二是珠江水系，主要是江永桃川、江華河路口一帶及藍山的一部分小河，流域面積為77.8平方公里。三是資江水系，只有東安南橋、大盛部分地方的小河屬之，流域面積101.3平方公里。永州主要河流有湘江、瀟水、寧遠河、泠江、白水、祁水、舂陵水、永明河等。
永州境內的水系主要有以下三個特徵：一是河流縱橫，呈樹枝狀分佈。絕大多數河流從西北、中部、南部三大山系發源，穿山繞嶺，逐級匯流，形成樹枝狀流域網，彙集於瀟湘二水，最後從零祁盆地東北口流出，注入洞庭湖。二是河流水量大，易漲易涸。永州河流總水量佔湖南省河流年均總水量的11.1%。其水源主要靠自然降水，因而年內各季的水位變化大。春末夏初的暴雨期，各河流會出現短期洪汛，水位差在5～18米，徑流量超過正常值的幾倍甚至幾十倍。而秋冬枯旱時，河流就會涸淺，有的甚至會斷流。三是河床坡降大，谷深流急。南嶺山地相對高差大，地勢比降達2.7～20%。穿越這裡的河流下切，河道窄而切割深，水流湍急，落差集中。
土地資源
截至2016年底，永州市有近500萬畝山地、200多萬千瓦的水能資源和3000多萬立方米木材等可供開發利用，宜農荒地是全省數量多、質量好的地區之一。[9]
動物資源
永州市野生動物有1000餘種，列為國家保護的有31種：屬國家一級保護的有華南虎、黃腹角雉；屬國家二級瀕危保護動物五步蛇、獼猴、穿山甲、金錢豹、麝、紅腹角雉、毛冠鹿、水鹿、大鯢、紅石猴、灰腹角雉等10種；三級保護的有獐、青羊、蘇州羚、白鷳、金雞等19種。已知水產動物有186種，其中魚類有153種。主要經濟魚類有草、青、鰱、鱅、鯉等20餘種；稀有珍貴魚類有中華鱘、竹魚等；水產兩棲動物有大鯢等16種；水產爬行動物主要有鱉、團魚、烏龜等；珍貴水產獸類有華東水獺。[10]
植物資源
永州市屬中亞熱帶常綠闊葉林區，系湖南省植物資源富集地區。全境共有維管束植物232科、1003屬、2712種，佔全省的68%，為中國的10%；有喬木樹種127科、429屬、1542種。其中有栽培價值的58科、253種，有實用推廣價值的180種。屬國家一級保護的6種：銀杉、水杉、珙桐、香杉、伯樂樹、蘇鐵；屬國家二級保護的13種：楠木、銀杏、冷杉、中華珈、長柄雙花木、香樹、紅豆樹、白豆松等；屬國家三級保護的有杜仲、鵝掌楸、福建柏、華南栲、青錢柳、檫木、黃杉等27種；屬省級保護的有斑竹、方竹、羅漢竹、絨毛皂莢、山羊角樹、黃連、黨參、天麻等29種。
[10]礦產資源
永州市地處南嶺有色金屬成礦帶中部，境內地層出露較齊全，構造發育、岩漿活動強烈，成礦條件較好，礦產資源比較豐富。截至2012年底，中國168個礦種在永州市發現的達65種，其中已探明儲量的或具有一定規模的礦種有40種，錳、稀土、銣、鋰保有儲量居全省第一位，有30種納入礦產資源儲量平衡表，上表礦產的潛在價值為330億元，未上表礦產的潛在價值988億元。優勢礦種有錳、稀土、銣、鋰、鉛、鋅、錫、銻等，全市已發現礦產地653處，通過地質工作達到工業礦床要求的有109處，其中大型礦床9處，中型礦床23處，小型礦床77處。其中能源礦產的煤炭資源我市經勘查有12個礦區，有色金屬、黑色金屬礦產經勘查現有15個礦區，北五縣區以錳、煤、銻礦為主，南六縣區以鎢、錫、銅、鉛、鋅、錳、鐵為主。
人口
2016年，永州市年末戶籍人口645.09萬人。全市常住人口546.52萬人、增長0.65%，其中城鎮人口253.04萬人、增長5.32%，鄉村人口293.48萬人、下降3.05%。全年出生人口9.1萬人，出生率14.21‰；死亡人口4.67萬人，死亡率7.27‰，；自然增長人口4.43萬人，人口自然增長率6.94‰。[12]
民族
永州市是一個多民族地區，除漢族以外，有瑤、壯等48個少數民族，少數民族人口63.0867萬，佔全市總人口10%。
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