元代时期，天堂镇境域属庄浪县。
明代时期，庄浪县改庄浪卫。
清乾隆十八年（1753年），由庄浪茶马同知管理。
民国元年（1912年）后，由平番县管辖，属甘凉道。
民国三年（1914年），属庄浪茶马理番同知。
民国十七年（1928年），属永登县天祝区第六保。
民国三十八年（1949年）8月，设永登县天祝区第六乡。
1953年10月，为天祝自治区天堂乡、朵仓乡，属第六区。
1957年12月，属莫科区。
1958年12月，为古城公社天堂、朱岔大队。
1962年7月，设天堂公社，属古城区。
1983年5月，撤销公社设天堂乡，属莫科区。
1985年10月，撤区并乡设天堂、朱岔乡。
2004年10月，朱岔乡并入天堂乡。
2010年10月，撤乡设天堂镇。