桂阳州是元朝时期设置的行政区划单位，其历史可以追溯至
西汉初年设立的桂阳县。
桂阳县州的前身桂阳县在元至元十九年（1282年）升格为州，其时辖区包括桂阳及阳山两县。
明朝初年，桂阳州的行政级别有所变动，最终在洪武二年（1369年）并入
连州市。桂阳州的治所位于今广东省连州市。
西汉初年，桂阳县的行政区域包含了今天的连州、
连南瑶族自治县、
连山壮族瑶族自治县三县（市）。元朝至元十九年，桂阳县升为散州，称桂阳州，并领有
阳山县。明朝洪武二年，桂阳州被并入连州。
洪武九年（1376年），桂阳府降为桂阳县，并吸纳了
平阳县的行政区域。洪武十三年（1380年），
桂阳县再次升为桂阳州，并辖有
临武县、
蓝山县两县。
崇祯十二年（1639年），桂阳州辖区调整，析出部分地区设立
嘉禾县。
桂阳州在不同历史时期的行政区划有所变化。在元朝时期，桂阳州辖有阳山县。
明朝时期，桂阳州曾短暂降为县级，后又升为州级，其时辖有临武、蓝山两县，并在崇祯十二年设立嘉禾县。