天元区1992年2月以前是国营园艺场。由株洲市郊区代管。1992年2月，经湖南省人民政府批准成立株洲高新技术开发区，同年12月，经国家科委审定，国务院批准为国家级高新技术产业开发区。1997年8月1日，经国务院批准，由株洲高新技术产业开发区、株洲县马家河乡和群丰镇组成株洲市天元区。