汉代，属范阳郡。
北宋景德元年（1004年），宋、辽定下“澶渊之盟”，白沟成为两国的界限、通商口岸、进攻交割的场所和传递信息互通往来的关卡。
民国二十七年（1938年），为新城县五区；同年4月，为二区。
民国三十八年（1949年）4月，为十区。
1953年，改建白沟乡。
1958年，属十里铺公社。
1962年，复置白沟区。
1984年，改置白沟镇。
1996年1月，义合庄乡并入。
2008年7月，由原高碑店市白沟镇和白洋淀温泉城开发区合并组建白沟新城，由高碑店市析出。
2010年8月，白沟新城获河北省委、省政府批复；同年9月正式揭牌。
白沟镇隶属白沟新城。