建縣前該地大部屬沂水縣八區(qū)。
1944年5月成立沂源縣抗日民主政府,今悅莊鎮(zhèn)一帶劃為青龍區(qū),下設(shè)六個鄉(xiāng)。
1950年改稱第三區(qū),1957年撤區(qū)并成兩大鄉(xiāng)。
1958年兩鄉(xiāng)合并成立悅莊人民公社,1965年改稱悅莊區(qū)。
同年將石橋公社的16個村歸悅莊區(qū)。
1971年復(fù)稱悅莊人民公社,1972年恢復(fù)石橋人民公社時將石橋等16個村莊劃回石橋。
1884年設(shè)悅莊區(qū)。
1985年撒區(qū)并鄉(xiāng),設(shè)悅莊鎮(zhèn)。
2011年將三岔鄉(xiāng)的14個村歸8個村劃出悅莊鎮(zhèn)。