棉湖镇境区自古隶属揭阳县。

宋代初期已有先民在境区聚居。

元朝有“棉湖寨”的称谓。

明洪武三年（1370年），设立巡检司。

清嘉庆十二年（1807年），设揭阳县分县，作为县丞驻地。

民国时期，为揭阳县第三区署，辖13乡。

1949年11月，成立棉湖市。

1950年5月，改为棉湖镇。

1958年，与东园、凤江2乡合并为棉湖公社。

1961年，析置凤江、东园、塔头、甲浦4公社，棉湖镇自成一公社。

1965年10月，隶属揭西县。

1972年，原东园公社的下浦、境潭、甲浦、上浦、厚埔5生产大队划属棉湖公社。

1975年，原属普宁县的贡山、四乡、湖西3生产大队划属棉湖公社。

1983年开始，复为棉湖镇。