唐宋時期境域屬勸儒鄉(xiāng)擢秀里。
元代屬五都。
明至清光緒年間,屬五六都。
清宣統(tǒng)元年,設下東(三沙)區(qū)。
民國29年(1940年),設三沙鎮(zhèn)。
1949年10月,取消三沙鎮(zhèn)建制,境域屬第四區(qū)。
1952年6月,成立三沙鎮(zhèn)。
1954年11月,成立海島區(qū),三沙鎮(zhèn)屬海島區(qū)。
1955年5月,設三沙區(qū),下轄7鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
1958年,改設三沙人民公社。
1961年5月,三沙公社復為三沙區(qū),翌年10月,三沙區(qū)所轄的崳山公社劃屬福鼎縣。
1966年10月,三沙區(qū)改為三沙公社。
1983年11月,三沙公社改稱三沙鎮(zhèn)。