202年封开国功臣吴芮为长沙王，以秦代的原长沙郡建长沙国，湘县改名临湘县，作为国都，为湖南历史上首个诸侯国。长沙国从公元前202年起至公元37年废除，先后分为“吴氏长沙国”和“刘氏长沙国”。吴氏长沙国时期是长沙古代史上一段辉煌时期。前176年（汉文帝前元四年），贾谊被贬为长沙王太傅，记载了"长沙乃二万五千户耳"的户籍数，可知此时长沙已是一座约十来万人口的城市。着名的马王堆汉墓墓主辛追为吴氏长沙国丞相利苍之妻，其遗体为世界上已知保存时间最长的不腐湿尸，墓中的素纱襌衣展示了西汉的纺织技术巅峰，随葬品T型帛画