远在四千多年前,沙沟境内就有人类聚居,属东夷族。夏商时期,沙沟境内属薛国常邑,春秋属齐鲁二国。西汉公元50元汉武帝封刘咸与此 称建阳候,并筑建阳城(故城址在今南常村东北)隶属东海郡,新莽时期改建阳县为建力县,东汉废。
自隋清先后属蕃县,后更名为滕阳,滕县,丞县曾更名为兰陵县,峄县,自隋清1300余年境内隶属二县未变。
明设城置巡检司、守备营,清设都司,后置镇。
1962年始建立薛城区是时起,沙沟镇隶属关系未变。
1958年属滕县临城公社,1961年改沙沟公社,1984年改镇。
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