东沟原名徐庄，因徐姓人在村西大道口开店铺，逐渐发展为徐庄镇。
清道光年间，在徐庄东面出现了由进士徐恒建的东沟寨，到清末便统称东沟镇。
清时，属建兴乡辛壁里。
抗战前，为晋城县第四区区公所驻地。
1945年解放后，为第三区区公所驻地。
1953年，划为东沟、北村、辛壁、西洼、司家山、庾能、贾泉、坪头、常店9个乡。
1956年，并为东沟、常庄2乡。
1958年，改建为东沟五星人民公社。
1962年，因与武乡县东沟公社重名，更名为大东沟人民公社。
1984年，改为大东沟镇。
1985年归属晋城市郊区（今泽州县）。