明永乐十三年（1415年），酉阳设“九溪、十八洞”行政管理建制，境域为九溪之一溪。
民国六年（1917年），为四路乡。
民国十三年（1924年），改四路乡为后溪乡。
1952年4月，后溪乡分为后溪、沙田2乡。
1953年5月，后溪、沙田2乡又分成后溪、白果、长远、蔡家4乡。
1954年8月，后溪、白果、长远、蔡家4乡合并为后溪乡。
1958年5月，酉水河乡改为酉水河公社。
1961年2月，酉水河公社分为大江、后溪、长远3公社。
1983年2月，大江、后溪、长远3公社合并为后溪乡。
2001年8月，由白竹乡和后溪乡合并为后溪镇。
2011年11月，后溪镇更名酉水河镇。