汉代，属于番禺县地。
晋代，属东官郡地。
唐代，属东莞县香山镇。
南宋绍兴二十二年（1152年）起，属香山县，镇内西北部属丰乐乡，东南部属长安乡海域。
明嘉靖末年，坦洲西北丘陵地区属谷字都，东南部属恭常都。
镇中心区浅滩淤积于明代。
清道光七年（1827年），谷字都改称谷都，坦洲西北部属谷都，东南部属恭常都。
清光绪六年（1880年），谷都改称谷镇，恭常都分称上恭镇和下恭镇，坦洲分属谷镇和下恭镇。
清宣统二年（1910年），属香山县第五区、香山县第七区。
民国三十五年（1946年），撤区称乡，分属五岳乡、三洲乡和凤山乡。
1949年11月，复属第五区的五岳乡、三洲乡和凤山乡。
1953年，属第三区。
1955年，改称坦洲区。
1957年，划出翠微、康济、造贝归珠海，改称坦洲乡。
1958年8月，改称前锋人民公社，同年10月并入三乡大公社，称坦洲耕作区。
1959年，复分称坦洲公社。
1961年，称坦洲区。
1963年，称坦洲公社。
1983年，复称坦洲区。
1986年12月，坦洲区改称坦洲镇。