明清屬太平縣。
民國初年屬萬源縣二區(qū)。
民國二十二年（1933年）9月，屬白沙蘇區(qū)。
民國二十九年（1940年），建白沙鄉(xiāng)。
1950年12月，成立白沙鄉(xiāng)人民政府。
1952年4月，改稱白沙鄉(xiāng)人民委員會，屬八區(qū)。
1958年10月，與花萼鄉(xiāng)合并成立白沙公社。
1961年7月，花萼鄉(xiāng)析出。
1978年4月，屬成立的白沙工農(nóng)區(qū)。
工農(nóng)區(qū)。
1983年6月，白沙公社改白沙鄉(xiāng)。
1985年6月，白沙鄉(xiāng)改白沙鎮(zhèn)。
1993年，撤白沙工農(nóng)區(qū)，白沙鎮(zhèn)屬萬源市。
2004年9月，撤水田鄉(xiāng)，水田鄉(xiāng)的牟家壩村、往川壩村劃歸白沙鎮(zhèn)。