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娄底境内整个地势西高东低，呈阶梯状倾斜。西部新化县、冷水江市、涟源市西南部属湘西山地区，山势雄厚，峻岭驰骋；东部涟源市的中、东部，娄星区、双峰县属湘中丘陵区，地势逐渐降低，地形起伏平缓，丘岗延绵，平地宽敞。
境内山脉纵横，群峰起伏，矗立大小山峰数百座。西部雪峰山脉从新化西部风车巷蜿蜒入境，斜亘西北，主要支脉有天龙山、桐凤山、奉家山、古台山、凤凰山、大熊山和冷水江境内的祖师岭等；东南部有坐落在双峰县的九峰山，是南岳七十二峰之一，为双峰、衡阳两县的天然分界线；
西北部是雪峰山余脉，向涟源伸入，西起白竹山，东至洪家大山，透迤起伏，峰峦重叠，最高峰寨子山为涟源与宁乡的天然界山；中部龙山山脉横亘，主要山峰有龙山、石坪山、杨材山、仙女寨等，弯曲连绵40余公里。
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年，新中国成立初期，娄底市境域隶属益阳专区和邵阳专区。年6月，设立锡矿山矿区（县级），直属邵阳专区；年8月，筹建涟源县、双峰县。年2月，经国务院批准，湘乡、安化、邵阳、新化4县部分行政区域置双峰县、蓝田县（7月更名涟源县）。11月，两县划属邵阳专区。同年8月，撤销锡矿山矿区，划归新化县管辖。
年2月，设立娄底市和冷水江市，隶属邵阳专区。年10月，撤销冷水江市和娄底市，分别并入新化县和涟源县。年10月，国务院批准恢复冷水江市。年9月，经国务院批准，将邵阳地区析置涟源、邵阳两个地区。涟源地区辖新化、新邵、邵东、双峰、涟源5县和冷水江市，地区机关驻娄底镇。同年11月，成立涟源地区革命委员会，年3月，改称涟源地区行政公署。年7月，国务院批准恢复娄底市，将涟源县的娄底镇和杉山公社的东风、民福大队及西阳公社的方石、水洋大队、百亩公社的思塘大队划入该市行政区域。
年12月，涟源地区更名为娄底地区。年7月，湖南省调整行政区划，将娄底地区的邵东、新邵2县划给邵阳市管辖，是年，娄底地区辖3县2市。年6月，国务院批准撤销涟源县，设立涟源市，所辖行政区域不变。
年1月，经国务院批准，撤销娄底地区，成立地级娄底市，原县级娄底市改为娄星区，从此，娄底崛起湘中，辐射三湘，开始了新的历史纪元。
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娄底境内已发现47个矿种，其中探明储量的有25种，占全省探明储量矿种的30％，是湖南矿种较齐全的地区之一。
1、锑矿：保有储量占全国、全世界第一位，境内共有锑矿点25处，其中大型矿床2处，中型矿床2处，均集中在冷水江锡矿山。
2、白云石、石灰岩和大理石：占全省第一位，分布极广，几乎随处可见。不仅储量大，而且质量好、品种齐，为全国少有。
3、石墨：占全省第二位。
4、石膏和黄铁矿：占全省第三位。
5、灰岩、白云岩矿：广泛出露于市境各地。
6、煤炭：娄底不仅是湖南的重要产煤区，在江南地区也是主要煤炭基地之一。煤炭探明储量11亿吨，以烟煤和无烟煤为主，局部见有石煤。主要分布在冷水江市、涟源市、娄星区以及双峰西北部和新化东部。
7、铁矿：市内共有铁矿点58处，其中中型矿床2处，分沉积型、风化型和热液型3种类型。探明储量.6万吨，保有储量.5万吨，主要分布于涟源田湖，新化洪水坪、圳上，双峰钟岭、测水，冷水江锡矿山、潘桥等地。
8、其他矿：娄底境内锰矿、铁锰矿、钒矿、石膏矿等金属和非金属矿的储量也很丰富。特别引人注目的是年5月，中南石油局勘探开采的“冷水江一井”绽开了我省第一束石油天然气火苗，标志着冷水江市的石油天然气试开采已获圆满成功，结束我省无油气历史。