据文物考证，古时，湖寮镇中心村原是湖泊。
东晋义熙九年（413年），在湖寮村（今古城）建义招县城，安置来自北方移民，是客家人较早定居的地方。
原居民对后来安居此地的外来户一视同仁，故又有“同仁”别称，“湖寮”与“同仁”之地名从此并存沿用。
清史籍称同仁社。
民国时置同仁区。
中华人民共和国成立后，设湖寮区（乡、人民公社）。
1961年，县治从茶阳迁回湖寮后仍为人民公社。
1980年10月，分为县辖湖寮公社和湖寮镇。
1983年冬，公社改区。
1985年4月，镇区合并称湖寮镇。