古代时期，属盐城县。
民国十六年（1927年），划归高邮县。
民国二十九年（1940年）后，属兴化、高邮、宝应县。
民国三十四年（1945年），建沙沟市，属苏中行署；同年，改建沙沟县。
民国三十五年（1946年），撤辨沙沟县，沙沟镇划归高邮县。
1949年，改属兴化县。
1950年，为沙沟区沙沟镇。
1956年，为县属镇。
1958年，撤区并乡，为沙沟乡；同年，建沙沟人民公社。
1965年，建沙沟镇。
1973年，属沙沟人民公社。
1983年，撤销人民公社，复置沙沟乡。
1985年，撤乡，设沙沟镇，沿用至今。