明、清时属永嘉县孝义乡二十、二十一都。
抗战前夕属和平、忠孝两乡。
抗战时期称屿头乡、白楼乡。
嗣后合并为双岭乡。
解放初分为屿头、双岭两乡。
1956年4月与仰义乡合并统称双仰乡，属永嘉县藤桥区。
同年10月把仰义乡分出，将屿头、双岭两乡合称为双屿乡，划归三溪区。
1958年称双屿管理区，属温州市梧埏公社。
1959属近郊公社。
1961年改称双屿分社，属城西公社。
1962年称双屿公社，属近郊区。
1984年称双屿乡，归属鹿城区。
1985年改为镇。
2001年，划出部分区域置黄龙街道。
2015年温州市人民政府同意调整双屿街道管辖范围，析出增设丰门街道。