三面船镇旧属铁岭县管辖。
清光绪三十二年（1906年），划归法库直隶厅。
清宣统二年（1910年），实行地方自治，属法库南二乡。
民国元年（1912年）至民国十五年（1926年），政区沿袭旧制。
民国十二年（1923年），实行区村制，属法库第四区。
民国十七年（1928年），划归第三区。
伪满时期，分属造化屯、三面船、依牛堡子3个村。
国民党占领时期，村改乡、屯改保。
民国三十七年（1948年）2月，属法库县第四区。
1956年，撤销区村建制，分属三面船、造化屯、依牛堡3乡。
1958年，并乡，分属三面船、依牛堡2乡。
1958年9月，依牛堡子、三面船2乡合并为卫星公社，驻地三面船。
1959年，更名三面船公社。
1961年，划出东境14个生产大队，成立依牛堡子公社，本社在原14个生产大队的基础上，又增设了5个生产大队，辖20个生产大队。
1968年6月，成立三面船公社革命委员会。
1981年，革命委员会改管理委员会。
1983年末，实行乡村制，改三面船乡。
1985年，三面船乡撤乡设镇。