1932年，江南汽车公司新辟陵园游览线，起讫站为新街口中山陵。

1937年12月，抗日战争爆发，江南汽车公司陵园游览线停止运营。

1946年09月01日，江南汽车公司恢复陵园游览线运行，番号调整为5路，起讫站为新街口中山陵（全程车）、新街口中山门（区间车）。

1948年，江南汽车公司新辟7路，起讫站为新街口孝陵卫。

1965年，南京公交东郊线更名为5路。

1994年，公交总公司5路（汉中门孝陵卫）线路延伸，起讫站调整为孝陵卫莫愁新寓。

2010年12月26日，公交总公司5路（孝陵卫莫愁新寓）线路延伸，起讫站调整为柳营莫愁新寓。

2013年03月30日，江南公交5路（柳营莫愁新寓）调整走向，起讫站调整为南湾营长江路·估衣廊；9路（宁工新寓中山陵停车场）调整走向，起讫站调整为钟灵街宁工新寓；29路（杨庄五洲装饰城）调整走向，起讫站调整为杨庄莫愁新寓；34路（中山码头石门坎（五洲家居装饰广场））调整走向，起讫站调整为中山码头中山陵停车场并命名为“博爱线”；141路（南湾营南京车站）调整走向，起讫站调整为西花岗南京车站；163路（南湾营长江路）调整走向，起讫站调整为西花岗钟山学院；新辟D9路，起讫站为板桥新城（莲花湖公园）莫愁新寓。

2014年11月19日，因南湾营公交场站被占用施工，江南公交5路（南湾营长江路·估衣廊）调整走向，起讫站调整为融康苑·临时站长江路·估衣廊；142路（南湾营长白街）调整走向，起讫站调整为融康苑·临时站长白街。

2016年01月16日，江南公交新辟5路高峰巴士，起讫站为南湾营钟山学院。

2017年02月19日，江南公交5路（融康苑·临时站长江路·估衣廊）调整走向，因长江路与中山路路口道路施工，起讫站调整为融康苑·临时站新街口东。

2017年07月23日，江南公交5路（融康苑·临时站新街口东）调整走向，因南湾营场站施工结束，起讫站调整为南湾营新街口东【上行】/新街口东南湾营南【下行】。

2018年08月03日，江南公交5路（南湾营新街口东【上行】/新街口东南湾营南【下行】）恢复原走向，因长江路道路施工结束，起讫站调整为南湾营长江路·估衣廊【上行】/长江路·估衣廊南湾营南【下行】。