宋淳祐七年（1247），三堆（即三墩隶属钱塘县调露乡。
明末清初成集，属钱塘县。
1910年，钱塘县为城一、乡七，按市镇（贸易集市）区分，钱塘县有：三墩市、方山市、蒋村市等。
1930年，三墩称三墩里。
1933年，三墩隶属杭县调露区。
1942年，三墩隶属杭县调钦区。
1946年，三墩隶属杭县瓶调区。
1949年8月成立三墩镇人民政府。
隶属杭县三墩区。
1958年4月撤杭县属杭州市郊区，同年10月改称杭州市三墩人民公社三墩管理区。
1959年3月属拱墅联社。
1960年1月改属钱塘联社。
1961年7月三墩管理区城镇部分复称三墩镇，归属余杭县。
1985年9月西行乡并入，1992年双桥、蒋村2乡并入，名仍。
1996年5月划归西湖区（浙政发〔1996〕84号）。