石湾镇历史悠久，秦始皇三十三年（前214年），隶属南海郡傅罗县。
唐僖宗乾符六年（879年）九月，黄巢起义军从福建进入粤东，经过石湾地区进攻广州。
宋景炎元年（1276年），南宋二王行朝进入广东，沿潮州、惠州、东莞向珠江口撤退，曾路过铁场、石湾。
明洪武四年（1371年），建石湾巡检司，驻在石湾，主管缉捕盗贼等事，石湾正式行政建制。
清康熙五十一年（1712年），知县孙章在石湾增建五马公书院。
清嘉庆七年（1802年），羊屎坑陈四起事，焚掠石湾。
民国十四年（1925年）十月，国民革命军第二次东征，6月周恩来到石龙，东征军先遣队经石湾、苏村进攻博罗。
民国二十七年（1938年）十月，日本侵略军攻占石龙，石湾随之沦陷。
1945年8月，石湾光复。
1949年10月，石湾解放，建基层人民政权，属第五区。
1954年夏，开始农业合作社化运动，建立初级农业合作社。
1955年夏，开始高级农业合作社运动。
1956年冬，实现高级农业合作社化。
1958年10月，罗浮山人民公社成立，辖石湾。
1959年1月，铁场人民公社成立。
1983年12月，撤销人民公社，土地归乡（村）农民集体所有。
1984年，撤销铁场人民公社，成立石湾区人民政府。
1987年3月，石湾镇建制，成为博罗县县辖镇。