清代隶属湖北省郧县南乡。
1941年，隶属湖北省襄阳道郧县。
民国成立后隶属湖北省郧县。
1922隶属湖北省郧县第七区。
1932属湖北省第十一行政督察区。
1944大川属郧县十堰乡二保。
1958年成立人民公社，当年9月隶属五星人民公社、英雄人民公社，辖大川、板桥、黄家、卡子、段家、浪溪、中河、唐家等8个大队，属郧县十堰区。
1971年撤区并社时，小川公社和西沟公社部分生产大队合并，成立大川公社，隶属大川公社。
1984年4月撤社建乡时，成立大川乡，隶属十堰市白浪区公所；同时划出东南部的小川、锅厂、营子等村成立唐家乡。
1987年9月，唐家乡与大川乡合并成立新的大川乡。
1991年8月，从大川乡划出47.67平方公里面积成立国营十堰市五条岭林场。
1999年2月，改大川乡，成立大川镇，镇人民政府机关驻大川村四组。
2005年全镇辖5个村民委员会。