商末周初先隶属南国，后属涢国。
春秋战国属楚地。
秦属南郡。
汉属江夏郡安陆县。
至唐代（606），改属汉阳县。
关于新沟镇最早的文字记录是在1752年，据记载，在清乾隆17年，就有人在此地的河沿旁择地耕种，繁衍生息。
清光绪年间，是新沟镇商业的鼎盛时期，各类商户达到500余家，具有“小汉口”之称。
计划经济时期，新沟镇街道是东西湖区唯一有商品粮买卖的地方。
清光绪二十五年（1899），湖广总督张之洞奏请阳夏分治，新沟境域划属夏口厅（后改夏口县）。
1928年，回属汉阳县第五区管辖。
抗日战争时期，日寇在新沟建立兵站，四周设立碉堡，地堡，路口处设关卡，强拉民夫，霸占店铺，无恶不作，主要是为侵华前线提供物质中转。
日本侵占新沟8年，商业萧条衰落，过往人群锐减，商业由鼎盛时期的500余名减至126户。
1949年建国初，新沟镇有商户302户，隶属关系由汉阳县划归汉川县城东区，1949年新沟建镇。
同年7月回属汉阳县第十区管辖，后属汉阳县第五区管辖。
1950年，新沟镇成立，隶属汉阳县管辖。
1959年划归东西湖管辖，辖区部分属新沟农场，恢复新沟镇建制。
1960属荷包湖农场。
1961年从武汉市东西湖区农场管理局（现东西湖区）棉粮四场分出后，成为独立的建制镇，建新沟镇政府。
1989年3月划出新沟农场的新河大队、新沟大队，组建新河农场与新沟镇合署办公。
2005年，撤销新沟镇，设立新沟镇街道，管辖原新沟镇、荷包湖农场辖置域范围。