战国时期,长沙成为楚南重镇,三湘首邑。公元前224年，秦将王翦率60万秦军南下攻破楚都寿春，俘楚王负刍，楚亡。泰灭楚后,于公元前221年设置长沙郡。从此,长沙一直为历代郡、国、州、 路、府治所及省会所在地。
那么，长沙城名由何而来？众说纷纭，这里列了三说：
一说：得名于星宿之说
我国自商、周以来逐渐形成，据以观测天象的二十八宿。上有星象，下有相应的“星野”，《史记·天官书》云：天则有列宿，地则有州域。二十八宿中轸宿有一附星名为“长沙”，古人按星象分野的理论，将长沙之地以应长沙星。因此认为长沙地名源于长沙星名，故长沙又有“星沙”之称。
如唐人张谓《长沙风土碑记》云：天文长沙一星,在轸四星之侧。上为辰象,下为郡县。所谓“下为郡县”,就是指的长沙城。《明史·天文志》也说：长沙小星,下应长沙。《长沙县志-拾遗》亦云：长沙之名,……以轸旁有长沙星,正在其域分野,故云。唐代韩愈诗云：“绕郭青山一座佳,登高满袖贮烟霞。星沙景物堪凝眺,偏地桑麻偏囿花。这里“星沙”就是指的就是长沙。
二说：得名于桔子洲
位于湘江中流的桔子洲,是由河沙长期淤积而浮现的一块狭长沙洲,全长约五公里,有“长岛”之称。但桔子洲浮露江心的时间较晚,据《湖南省志·地理志》转引《太平寰·字记》：桔洲在长沙县西南四里江中,时有大水,诸洲皆没,此洲独浮,上多桔,故以为名。晋惠帝永兴二年(公元305年)生此洲。如记载属实,直到西晋时期桔子洲方才浮涌上江面。而据《湖广通志》说：旧谓长沙之名,起于周初。《逸周书·王会篇》说,周成王时,全国各地向周天子所献的“方物”(土特产)中,有“长沙鳖”。“鳖”就是长沙人所说的甲鱼(团鱼)。孔晁注解说,长沙鳖“特大而美故贡也”。周初既有长沙之名,而桔子洲迟至一千四百年后的西晋才形成,那么,长沙因桔子洲得名的说法,就缺乏根据了。
三说：得名于万里沙祠
万里沙祠一说最早见于《十三州志》：汉有万里沙祠，而西自湘州，至东莱万里，故曰长沙。”此后，唐代李吉甫的《元和郡县志》援引《东方朔记》云：“南郡有万里沙祠，自湘州至东莱可万里，故曰长沙。”唐杜佑《通典》中潭洲“秦为长沙郡”的自注亦云：“有万里沙祠，故曰长沙。”于是以后的各代地方志，多引此说作长沙得名之源，并加以阐发考释，认为长沙在古代有祭礼沙土之神的活动。据《史记·孝武本纪》记载：汉武帝在元封二年（前111年）春，曾到山东东莱祈祷“万里沙”（东来曲城有“沙径三百余里”的沙原），东汉应劭注曰：万里沙，神祠也。长沙至东莱相距万里之遥，人们将此事和此两地联系，于是有“长沙者，所谓万里长沙也”之说。
第一种较为可信。因为,二十宿中的星名,早巳见于殷商甲骨文,至商周之际作为观测天的二十八宿体制已趋于形成,而长沙地名始见于周初。长沙星早于长沙地名,后者当可因前者而得名。加之,商、周统治集团：所谓“上天”视为至高无上的主宰者,一贯宣扬敬天畏天思和天大于地、地从属于天的的观念,这也会对长沙城的命名产生影响,以致长沙因长沙星而得名。