唐前期南詔興起之初，沙溪便是洱海流域北部的一個“詔”（矣羅實詔），屬統(tǒng)帥楚雄州西部至大理州境內(nèi)各少數(shù)民族羈縻州的劍南道姚州都督府。
明代以前，沙溪曾被稱為“殺退”、“殺腿”。
明代后期，使用“沙溪”之稱，《徐霞客游記》中稱：“劍川湖之流，合駝強江出峽貫于川中，所謂沙溪也。
其塢東西闊五六里，南北不下五十里，所出米谷甚盛，劍川州皆來取足焉�！贝颂幍摹皠Υê�，在劍川州東，周數(shù)十里，流入趙州境”。
“駝強”即“桃羌”，屬口音之誤。
清代顧祖禹《讀史方輿紀要》中說：“桃羌河，在州（劍川州）南三十里�！鄙诚谇宕鷷r稱“沙溪圖”。
民國十年（1921年），沙溪圖改為劍川第四區(qū)。
民國十年（1930年），為寺登鎮(zhèn)。
1949年，劍川縣解放，改稱劍川縣第四區(qū)。
1958年，劍川縣第四區(qū)撤銷，改為沙溪公社。
1962年，沙溪公社改稱沙溪區(qū)。
1970年，撤區(qū)建人民公社，沙溪區(qū)稱沙溪公社。
1984年，區(qū)級政權進行體制改革，撤銷沙溪公社，建立沙溪區(qū)。
1988年起，設沙溪鄉(xiāng)。
2001年，沙溪撤區(qū)設鎮(zhèn)。