西周时期，观音垱地区属古之句澶王国所辖；春秋战国时期，观音垱地区为楚国属地；秦分郢置江陵县，汉承秦置，仍属江陵县属地；三国时期初属蜀，后属吴，东晋属新兴郡，南北朝时属安兴县；唐朝岑河地区仍属江陵县属地；五代十国时期属高季兴所居南平国；宋元明清均为江陵县属地。
明代，观音垱之大部属江陵县侴潭庄（都）管辖，清代，观音垱镇属江陵县北乡捕衙侴潭区管辖，民国初期，观音垱属江陵县第二辖区管辖，区署设观音垱。
1947年，观音垱属江陵县忠孝乡管辖，乡公所设宜阳寺，后迁观音垱。
中华人民共和国成立后，属草市区管辖。
1951年5月，观音垱地区7乡划岑河区管辖，1958年10月，属岑河人民公社管辖，1975年成为观音垱公社，1984年成立观音垱区，1987年撤区建镇，更名为荆州地区江陵县观音垱镇，1994年划归沙市区更名为荆州市沙市区观音垱镇至今。