1949年属中芳乡。

1956年，分属中芳乡和茶亭乡。

1961年，以山丫,茶亭两公社的7个生产大队建沙河园艺场，同年改称沙河人民公社。

1983年，将戴北公社的田家山,白梗2大队划归沙河公社，后改为沙河乡。

1999年，撤销沙河乡设天目湖镇。

2000年，茶亭镇并入。

2004年，平桥镇并入。

2007年4月，大溪水库周边的山南,毛尖,洙漕3村委会和观山,埝前,东顶,鲁村等部分自然村划归天目湖镇管辖，形成今境。

沿用至今。