古代時期，沐溪鎮(zhèn)境域?yàn)橐偷兀鶠椴柯洹?/p>
漢朝時期，屬南安縣，屬犍為郡。
宋置沐川寨，屬犍為縣嘉州。
民國五年（1916年），改沐川鎮(zhèn)。
民國三十一年（1942年），更名中城鎮(zhèn)。
1955年，更名城關(guān)鎮(zhèn)。
1958年，與三新、永民2鄉(xiāng)合并為幸福公社。
1963年，析置城關(guān)鎮(zhèn)。
1981年，更名沐溪鎮(zhèn)。
1992年9月，五里、史、金星3鄉(xiāng)和幸福鄉(xiāng)三溪村（不含五、六、七、八小組）并入。
2010年底，因舊城區(qū)改造，涼橋村撤銷分別并入梨園社區(qū)和三觀樓社區(qū)。
2019年12月13日，撤銷幸福鄉(xiāng)和建和鄉(xiāng)，將其所屬行政區(qū)域劃歸沐溪鎮(zhèn)管轄。