十三塚の由来については次のような伝説がある。かつて国分八幡神社（鹿児島神宮）と宇佐八幡神社（宇佐神宮）の間でどちらが正統の八幡宮であるか論争があった。1132年（長承元年）あるいは1527年（大永7年）11月、宇佐八幡の神官14名が鹿児島を訪れ国分八幡の古文書を調査し、正統性は疑わしいとして社に火をかけた。ところがこの火災の煙が「正八幡宮」の文字を示したことから神官たちは驚きあわてて逃げ帰ろうとした。逃げる途中、台地上の大木の下で休んでいたところ、木が倒れて下敷きとなり13名が死亡、残された1名も宇佐八幡に戻って顛末を報告するとともに死亡した。死者のために13基の塚が建てられたという。
集落の多くは移住者が起源となっており、上野は桜島の安永大噴火による移住、迫間と糸走は幕末期の川辺からの移住による。一部に水源があるとはいえ台地上の大部分は水が乏しい火山灰地質であったため、昭和初期までの主要作物は菜種であった。春先には菜の花が咲き乱れ、多くの花見客が訪れたといわれる。
第二次世界大戦末期、1943年（昭和18年）8月に設立された国分海軍航空隊の第二基地として十三塚軍用飛行場が建設され、1945年（昭和20年）にはここから特別攻撃隊が出撃し147名が戦死した。戦後、台地北端の上床公園に「十三塚原海軍特攻記念碑」が建てられている。
1972年（昭和47年）に鹿児島空港が鹿児島市鴨池から移転し、空港建設の代償として1974年（昭和49年）から県営十三塚原畑地帯総合土地改良事業が始められた。網掛川水系宇曽ノ木川に竹山ダムが建設され台地上に灌漑が行き届くようになり、野菜や飼料作物が栽培されるようになった。
