坦洲在汉代属于番禺县地。晋代属东官郡地。唐朝属东莞县香山镇。南宋绍兴二十二年（1152年）起属香山县。镇内西北部属丰乐乡，东南部属长安乡海域。明朝嘉靖末年，坦洲西北丘陵地区属谷字都，东南部属恭常都。镇中心区浅滩淤积于明代，据《香山县志》卷四载：明代开始浅浮的中山坦洲，到光绪年间（1875～1908年）“蜘洲周回八九里”，“西临大海，弥望稻田，万绿无际”。清道光七年（1827年），谷字都改称谷都，坦洲西北部属谷都，东南部属恭常都。清光绪六年（1880年），谷都改称谷镇，恭常都分称上恭镇和下恭镇，坦洲分属谷镇和下恭镇。清宣统二年（1910年）属第五区、第七区（1930年五区和七区合称南乡区，次年复称五区）。

1946年撤区称乡，分属五岳乡、三洲乡和凤山乡。

1949年11月复属第五区的五岳乡、三洲乡和凤山乡。1953属第三区。

1955年改称坦洲区。

1957年划出翠微、康济、造贝归珠海，改称坦洲乡。

1958年8月改称前锋人民公社，同年10月并入三乡大公社，称坦洲耕作区。

1959年复分称坦洲公社。

1961年称坦洲区。1963称坦洲公社。

1983年复称坦洲区。

1986年12月改称坦洲镇至今。