春秋战国，地属楚，后入吴，吴亡入越，楚灭越，仍属楚。
秦、汉时，汤泉属九江郡东城县乌江亭。
三国鼎立之际，汤泉属孙吴。晋时，地属历阳郡乌江县。
东晋时，汤泉属秦郡尉氏县。
隋朝，汤泉属和州乌江县。
唐五代晋、汉间，汤泉属南唐。
北宋置镇，为汤泉镇，属淮南路西路和州历阳郡乌江县。
元代，汤泉立寨，属河南江北行中书省淮西江北道庐州路和州乌江县。
明洪武九年（1376年）六月，朱元璋改革地方行政机构，置江浦县，汤泉属江浦县任丰乡，后明太祖改汤泉为香泉，汤泉镇又称香泉镇。
清雍正四年（1726年），汤泉属江浦县北乡。
咸丰十年至同治三年（1860年－1864年），汤泉属太平天国天浦省。
光绪三十四年（1908年），北乡改为永宁乡，汤泉属永宁乡。
民国三年（1914年），为省、道、县三级制，县以下实行区乡制，汤泉分属江苏省金陵道江浦县第四区和第五区。
民国六年（1927年）4月，道制废除，汤泉属江苏省江浦县第五区。
民国二十三年（1934年），汤泉分属江苏省第九行政督察区江浦县第四区和第五区。
民国二十九年（1940年）5月，中共江和全工委成立，汤泉属江和全工委赤镇区。
民国三十二年（1943年）1月，皖北和含专员公署在和县北乡与江浦地区建立江（浦）全（椒）办事处，汤泉属中共皖江区党委江全办事处北山区。
民国三十三年（1944年）10月，淮南路东专员公署在江浦、六合、来安三县交界处建立江浦办事处，汤泉属中共淮南区委江浦办事处（次年5月改称江浦县抗日民主政府，11月复称办事处）汉河区。
民国三十七年（1948年）3月，撤区并乡，原属五区的汤泉镇、清平乡及四区的太平乡编并为汤泉镇。
民国三十八年（1949年）4月21日，江浦全境解放。汤泉镇改设汤泉乡，隶属江浦县汤泉区。
1949年6月，汤泉属滁县专署。同年8月撤销汤泉区，改设星甸区、永宁区，汤泉分属星甸区和永宁区。
1950年4月，撤销星甸、永宁区，恢复汤泉区，汤泉属汤泉区。
1952年5月，改划汤泉区为星甸区、永宁区。汤泉分属星甸区和永宁区。
1953年1月，汤泉属扬州专区。
1956年2月，汤泉属镇江专区。同年3月，撤销区制，扩并乡镇，由万寿乡圩区4个社及七联、汤泉、余冲、瓦殿、陈桥等乡编并为新的汤泉乡。
1957年1月，汤泉属扬州专区。
1958年7月，汤泉属南京市。同年9月4日，撤销汤泉乡建制，成立幸福人民公社。
1960年2月，老山人民公社并入汤泉人民公社。经江浦县委同意将原属三合大队泰来河西片的两个生产队划人汤泉农场。
1961年7月，幸福人民公社更名为汤泉人民公社。
1962年6月，汤泉属扬州专区。
1966年3月，汤泉属六合专区。
1971年3月，汤泉属南京市。
1983年5月。开始政社分治，恢复乡建制。
1986年2月17日，撤销汤泉乡，建立汤泉镇，实行镇管村体制。
2000年3月，全县撤并乡镇。经省、市人民政府同意，保留汤泉镇行政建制。
2007年12月，撤镇建街道。
