1965年1月25日，中共零陵地委以零发[1965]003号文决定，划12个人民公社，9个国营林场为潇水林区管理局的行政区域，即：零陵县的双牌、尚仁里、盘家洞、何家洞、何仙观、蔡里口、茶林寺、麻江8个人民公社，国营大庙头林场。道县的江村、上梧江、林家、塘底4个人民公社，国营打鼓坪、月岩、桥头林场。宁远县的国营阳明山、白云山、荒塘林场。专署直属的国营五星岭、双牌水库林场。境域总面积2486平方公里。

1969年12月16日，建立双牌县，以原潇水林区管理局的行政区域为双牌县的行政区域。

1973年1月12日，零陵地区双牌水库渔场成立，隶属零陵地区农业局。

1978年2月1日下放给双牌县管理，系公社级自收自支事业单位。

1978年，双牌县的行政区域部分调整：何仙观人民公社、国营大庙头林场划归零陵县，国营桥头、月岩林场划归道县，荒塘、白云山林场划归宁远县；零陵县五里牌人民公社，道县理家坪人民公社和车头人民公社的双丰大队划入双牌县。行政区域调整后，县域总面积1699.57平方公里。

1986年，芝山区的平福头乡划入双牌县。1991年，县内辖13乡、2镇、1个国营渔场、3个国营林场。

1992年8月，建立阳明山国家公园管理局。1994年，撤销五里牌乡建立五里牌镇。

1995年9月，蔡里口乡并入何家洞乡，林江乡并入上梧江瑶族乡，城关镇易名泷泊镇。

2012年，以五星岭林场管辖范围设立五星岭乡，以打鼓坪林场管辖范围设立打鼓坪乡。县内辖11乡、3镇、2个国营林场、1个国家森林公园管理局。

2024年，现辖6镇5乡2林场1个国家森林公园管理局，县域总面积17.5万公顷