早在原始社会晚期(新石器时代),双沟一带即有人类居住,属古蛮人氏族部落。
夏、商、周时代,双沟系豫州之域,属邓侯国管辖。
春秋战国时期,系楚国属地。
秦统一后,双沟归南阳郡蔡阳县管辖。
东汉建安十三年(208),双沟与蔡阳县一道划归襄阳郡辖。
西晋时期(265-316),双沟属义阳郡蔡阳县所辖。
南朝宋孝武帝大明年间(457—464),京兆郡的池阳县侨置于双沟,此后的百年间,双沟为池阳县城,归京兆郡所辖。
西魏恭帝元年(554),魏师攻取襄阳并统治襄阳一带后,池阳还归故土,双沟恢复原名。
随炀帝大业初年(605),双沟划归蔡阳县,属春陵郡,不久划归襄阳郡安养县所辖。
唐、五代时期,双沟属襄州邓城县所辖。
北宋时为襄阳府邓城县所辖。
南宋绍兴五年(1135),邓城县并入襄阳县,双沟遂归襄阳府襄阳县所辖。
元代双沟为河南省襄阳路襄阳县所辖。
明代,双沟为附里,设巡检司署;宣统年间(1909)改称第八区;1930年为第五区,设区署;1949年1月改称第七区;1951年1月双沟区辖15个乡,双沟镇从第七区划出设立县辖镇;1953年4月第七区改称第十一区;1958年9月撤区建乡(社)称双沟乡(跃进人民公社),撤销双沟镇,并入跃进人民公社;1961年6月撤社建区,复称双沟区,双沟镇从双沟区划出;1975年11月改称双沟人民公社;1984年3月改称双沟区;1985年5月双沟区、镇合并为双沟镇。
2001年底,襄阳县改称襄阳区,双沟镇遂归襄樊市襄阳区管辖,2010年12月2日,襄阳区更名为襄州区,双沟镇归襄阳市襄州区管辖,该地名沿用至今。
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