三星镇始建于清咸丰七年（1857年），当时仅有两家小店，取名黄猫妮镇。
后随北面滩涂不断围垦、人口渐增，改为三星镇。
1949年6月2日崇明解放。
1950年春设区分乡，三星地区（含海桥）成立三星区政府，下设6个乡。
1952年8月农业合作化开始，三星区划为10个乡。
1956年9月并区并乡，三星区并入庙镇。
1957年9月撤区并乡成立高级农业合作社，撤销庙镇区建立三星乡、海桥乡。
1958年9月人民公社化开始，成立三星人民公社和海桥人民公社，公社下面分设工区。
1958年12月崇明划归上海市管辖，同月三星、海桥合并组建新的三星人民公社，下设20个工区。
1959年5月又将刚组建的三星人民公社划分为三星、海桥两个公社。
公社以下设生产大队，大队以下设生产队。
1984年2月政社分设，成立三星乡、海桥乡，保留三星、海桥人民公社，公社专管农、工、副生产。
1987年3月换届后不设人民公社。
1995年2月三星乡撤乡建镇，成立三星镇人民政府。
2000年12月三星镇与海桥乡撤并成立新的三星镇，名称使用至今。