天心閣在長沙市舊城墻東南角，與岳麓山遙相對峙。閣高三層，建于巍峨的城垣之上，登臨可俯瞰全城遠(yuǎn)眺岳麓，南望回龍山、妙高峰樹疏煙裊，加之城下北側(cè)原有田塘，夕照之中，碧波蕩漾，故閣上額書：“楚天一覽”;聯(lián)云：“四面云山皆到眼；萬家煙火最關(guān)心”。清時還有高閣插云、麓山聳翠、疏樹含煙、池塘夕照之“天心四景”說。閣建于何時無考。閣名據(jù)傳源于星象之說：此處地脈隆起，必將文運昌隆，因于城墻建“天心”、“文昌”二閣以應(yīng)之。后“天心”一匾獨存，故稱天心閣。其名始起于乾隆《長沙府志》。乾隆年間重修，李汪度有《重修天心閣記》。
正因其地勢高峻，居全城之冠，故歷來為兵家必爭之地。太平軍攻打長沙時，也主要從這里進攻。他們在閣旁挖掘地道，多次埋設(shè)火藥，將城垣炸開數(shù)丈。但由于清政府糾集冀豫黔桂數(shù)省兵力，廣西提督向忠武又把草潮門城上舊有五千斤大炮移至天心閣上，西王蕭朝貴不幸在炮擊中身亡，太平軍圍攻失敗。此后清政府對天心閣多次加固，增設(shè)炮臺九座，駐重兵把守，并將這尊發(fā)生過作用的大炮，長期陳列在閣上，以夸耀其武功。
1905年孫中山、黃興在日本派遣會員陳家鼎等回湘組織同盟會分會機關(guān)，其辦事處一度設(shè)于天心閣內(nèi)。辛亥革命后，拆除城墻時保留了天心閣城樓及附近一段城墻。1924年以天心閣為主景辟建天心公園。1916年秋在閣右側(cè)建午炮亭，每日正午鳴炮一響，以作全城標(biāo)準(zhǔn)時間。1924年舊閣改建，并仿效北京文淵閣形制，兩廂增建二軒。1938年毀于大火，僅城堞一角幸存。1983年按原式樣重建，并修補了城墻。現(xiàn)天心公園游客密度甚高。