北宋设南阳乡，属单州鱼台县，元代一度衰落为南阳村。
元至元十九年（1282）建京杭大运河南阳闸，因南阳村得名，明1278年，文天祥经南阳镇作《发鱼台》，称南阳镇周围为泗郊镇甸，1282年开济州河时，建南阳闸。
1293年南北大运河通航后，南阳成为运河岸边的重要商埠，元至顺二年(1331)在与古老的泗水重合的京杭大运河上重建南阳闸。
从此，南阳便有了名气。
到了明代中期，南阳已成为古运河畔四名镇(另有夏镇、镇江、扬州)之一，镇名可见于嘉靖二十九年(1550)《重修正觉寺碑文》。
隆庆元年（1567）漕运新渠通航后，工商业日渐兴盛，人口骤增，遂成重镇。
清末铁路和海运兴起，内河水路运输逐步萧条，随着南阳湖的形成，南阳镇成为四面环水的岛屿，仍以南阳镇称之。
1953年8月，由鱼台县划归微山县，属八区，1956年9月复设南阳镇。
1958年成立南阳人民公社，1965年字名南阳区，1969年复名南阳人民公社，1984年改称南阳镇。