唐天宝十载（751年）割昆山南境、嘉兴东境、海盐北境置华亭县，隶属浙江西道，洞泾地区属华亭县。

元世祖至元十四年（1277年）升华亭县为华亭府，领华亭县。一年后，华亭府改名松江府。

元泰定三年（1326年），罢松江府，华亭县改属嘉兴路，隶属江浙行省，设都水庸田使司于原松江府治；元天历元年（1328年）罢都水庸田使司，复置松江府，华亭县仍隶松江府。明洪武元年（1368年）松江府直隶南京；清顺治三年（1645年）南直隶改为江南省，松江府属江南省。

顺治十三年（1656年），析华亭县置娄县，洞泾地区属娄县集贤乡和华亭乡，洞泾港东是华亭乡六保、三十六保、三十七保、三十八保，洞泾港西是集贤乡三十八保。涉及庙界是祥泽庙界、十字庙界、牛村庙界、阳河泽庙界。

民国元年（1912年），撤府，华亭、娄县合并为华亭县，归江苏省管辖。

民国三年（1914年），华亭县改称松江县，洞泾地区属泗泾区及东外区。

民国十六年（1927年）属第七区公所。

民国年十八年（1929年）秋，奉省令试行区制，隶属泗泾区塘桥乡、西洞泾乡、东洞泾乡和新泰乡。

民国二十五年（1936年），属第二区公所。

民国二十六年（1937年），抗日战争爆发。日伪统治期间，隶属泗泾区及东外区。

1949年5月13日，洞泾地区解放。

1949年7月，县以下设区，洞泾地区分属泗泾区、城东区、城西区，隶属苏南行政公署松江专区松江县。区以下设小乡建制，现地分属原新农乡、民主乡、洞泾乡、任岗乡、三龙乡5个小乡。

1952年撤销苏南行政公署，洞泾地区隶属江苏省。

1957年7月撤区并乡，洞泾地区分属泗联乡和城北乡。

1958年3月江苏省松江专区撤销，松江划归苏州专区。

1958年9月撤销乡村建制，农村成立人民公社。泗联乡改建为东方红人民公社，城北乡改建为幸福人民公社。

1958年11月，松江县划归上海市。

1959年4月，东方红人民公社更名为泗联人民公社，幸福人民公社更名为城北人民公社。洞泾地区分属这两个人民公社管辖。

1978年3月，洞泾地区建砖桥人民公社，1980年11月更名为洞泾人民公社。

1984年2月，洞泾人民公社改为洞泾乡。

1993年8月，洞泾撤乡建镇。

1998年2月，松江县撤县建区，洞泾镇隶属松江区管辖。