旧汤溪县位于浙江省中部偏西。东面是金华县，北面是兰溪市，西面是龙游县，南面是遂昌县，东南角与武义县接壤。县境大致相当于婺城区西部的汤溪、蒋堂、罗埠、洋埠、莘、岭上、塔石、临沂市、沙畈（原山脚、周村、溪口乡）等乡镇，白龙桥镇镇的白龙桥和古方（原古方乡），长山乡的石道畈（石道畈乡），以及兰溪市西南角的游埠、孟湖、赤溪等乡镇的部分地区（原下王、钱村乡）。县南部为山区，北部为丘陵和平原。总面积796平方公里，南北长53公里，东西宽27公里。

明朝成化七年（1471年），因为官方无力剿匪，只好招安怀柔区，让贼盗自治，以息事宁人。析婺州的金华县和兰溪市、州府的龙游县、处州的遂昌县四县交接地置汤溪县，汤溪县为金华府“八婺”之一。

1958年，汤溪县除衢江区以北的两个乡划归兰溪县以外，其余并入金华县。

2001年起属金华市婺城区。

在1958年撤县时，汤溪县的人口约为12.3万。到1996年底，该地区的人口约为18.6万，不包括现属兰溪市的部分。该地区居住着包括畲族在内的少数民族，族人口约200人，主要分布在南部山区。