光绪年间（1875-1908），张家湾属东乡4方新打洪内一个集镇。
宣统年间（1908-1912）属第七区辖。
1912~1929年张家湾属第七区吕梁驿辖。
1930年张家湾属第六区吕梁驿辖。
1936年张家湾属第六区吕梁驿辖，称张家湾镇。
1941年实行新县制，张家湾属金华乡辖，乡公所设在张家湾。
1948年7月张家湾解放，隶属王伙区辖。
1949年5月区政府由王伙迁入张家湾，同年9月成立张湾区，区政府设张湾老河街花行，属襄阳县辖。
1951年8月，区公所驻张湾街毛家大院。
1953年9月，区以序数排列，张湾区改称第一区，属襄阳县辖。
1954年区由序数排列改为以区公所驻地命名，第一区复称张湾区，属襄阳县辖。
1958年撤区建社张湾更名为油坊乡（国营卫星农场）。
1959年撤乡，实行政社合一，油坊乡改称张湾人民公社，属襄阳县辖。
1960年10月公社机关迁驻张湾马车站。
1961年8月张湾公社改称张湾区，属襄阳县辖。
1975年，张湾区改称张湾公社，属襄阳县辖。
1983年政府机关迁驻金华路7号。
1984年3月，设区（镇）建乡（镇），张湾公社改称张湾镇。
1997年，政府机关迁驻航空路120号。
2001年12月，撤销襄阳县，成立襄阳区，张湾镇属襄阳区辖。
2010年11月7日，撤销张湾镇建制，分设张湾街道办事处和刘集街道办事处。
2010年12月，襄樊市襄阳区更名为襄阳市襄州区，张湾镇属襄阳市襄州区辖。