杜桥历史悠久，镇北郊山麓新石器时代就有人类繁衍生息的足迹。
宋代筑塘围垦，围海造田，沧海桑田，广袤土地已成滨海沃野，富庶粮仓。
北宋熙宁五年（公元1072年），置杜渎盐场，涂下桥均属杜渎场地；北宋未桑园郑氏从临海迁居海乡涂下。
南宋德祐二年（公元1276年），潘氏从黄岩大澧迁居潘家，王氏从
温州永嘉场迁桥头王，立族于海乡，建桥一座名涂下桥，以桥聚居，人口迁徙形成村落、街市。
清顺治十八年（公元1661年）秋，为封锁郑成功，户部尚书苏纳海至台州，七月初一日奉诏，令沿海30里居民入内地，拆房作城，田园、庐舍一概迁弃，空其地，谓遣界。境内居民部分内迁至黄岩城南门，店头、临海大田、东塍、开石、宁海朱岙等地，一时户口星散，居民流离失所、哀鸿遍野。
康熙九年（公元1670年）展界，至康熙二十二年（公元1683年）十月二十日下诏尽复，沿海迁界民业，回归故土，允渔民出海网鱼，迁民归复回里。回归之民见故土田园、街市荒芜，出现一片颓败凄凉景象。长达二十二年的迁海使杜桥镇区停滞不前。
康熙年间开海禁后，原住潘、翁、陈、吴、王、张、曹、郑八姓复迁，人口逐渐集居，渐渐恢复往日的人多商兴的局面。人口的集聚，各种商品交换，带动了各种功能的城市公共建筑相继落成，街市里产业相继得到拓展。
乾隆二十三年（公元1758年），新建桑园殿。
乾隆四十年（公元1799年），金氏重建龙浦河下桥。
乾隆年间，议定农历“一、六”为涂下桥集市日，集市贸易繁盛，成为海乡贸易总汇。除了镇区的街市外，邻近的前王村、良种村、杜东村、杜西村与街区相望，道路相连，形成自然城镇的格局。
雍正七年（公元1729年）四月，桃渚涧罗（北涧）两浙盐务杜渎盐场署移驻涂下桥。
嘉庆四年（公元1799年），王氏重建涂下桥（龙浦河上桥）。
嘉庆二十二年（公元1817年），重建文昌阁（同治六年改建旦华书院），道光年间新建东岳庙等公共建筑。镇街区面貌相继逐渐形成改观，大小街道有柴爿行街、鱼行街、猪行街、米行街、东街、中街、 街、下桥小横街、庙前直街、庙前横街、西街、浦西岸半边街12条，计总长980米。
清光绪三十四年（公元1908年）十二月二十七日，实行地方自治，设立乡镇自治，下辖庄村。
中华民国时期，形成六街，十一路、一里、一巷格局，并开辟席行口至炭行街与柴爿行接通的新街；镇区面积0.31平方公里，建成区面积0.097平方公里；郊区有大汾街、溪口街、市场街，街路曲折，沿街聚居。
中华民国三年（1914年），取消自治制度，1916年恢复。
中华民国二十年（1931年），建立临海县第五区涂下桥区公所，涂下桥镇镇公所。
中华民国二十四年（1935年）4月，行政调整，实行保甲制度，属临海县第四区桃渚区。
中华民国二十八年（1939年）1月，抗战军兴，分出设立临海县第三区杜桥区。
中华民国三十年（1941年）1月，实施新县制，增新乡，三区杜桥区与五区桃渚区合拼为第五区涂桃区，管辖23乡镇。
中华民国三十六年（1947年）6月，行政合并管辖15乡。
1949年6月23日，涂下桥解放，废保甲制，建立区乡村，设立涂桃区，涂下桥镇。
1956年5月，更名杜桥。
1958年10月1日，建立杜桥人民公社（区建社）；10月18日，更名椒北人民公社（章安、杜桥、连盘、桃渚）；12月更名为沿海人民公社，划分杜桥、章安、连盘、桃渚4个区级人民公社。
1959年9月16日，台州行政公署批准杜桥为建制镇，建立中共杜桥镇党委和杜桥镇人民委员会，直属县，属中共临海县委城镇工作部。
1961年9月22日，撤沿海人民大公社，复建杜桥区，章安、连盘2个人民公社撤拼杜桥区，杜桥镇复归属区管。
1962年4月23日，杜桥镇与杜桥公社合拼，
1967年4月，恢复杜桥镇。
1978年7月8日，杜桥区前所、章安、杨司、梓林、溪口、龙溪6个公社划出成立章安区。
1980年7月，章安区前所公社划归海门特区。
1982年1月23日，杜桥区沿海公社撤，划归章安区。
1984年12月19日，杜桥区大汾乡横西、五四（道感堂），横蒋，七年4个行政村划归椒江市，章安区龙南乡划入桐峙区，溪口乡划入杜桥区。
1986年7月，撤杜桥乡并入杜桥镇。
1992年5月20日，撤区扩镇并乡，撤杜桥区，山项、大汾、西洋三乡并入杜桥镇。杜街、杜桥改管理区，桐峙区龙南乡5个行政村划归溪口乡。市场、川南、溪口3乡行政单独设立。
1993年7月，山项、大汾、西洋、杜桥、杜街5个管理区改为办事处。
2002年1月7日，行政区划调整，市场、川南、溪口3乡及连盘乡雉溪办事处划并杜桥镇；6月30日，撤西洋办事处，将上王、西湖、上洋、东边、西边、东峙、方田洋、双桥头、横湖、西峙、蔡岙11个行政村划归大汾办事处；撤雉溪办事处，将塘里洋、岙底陈、兰江塘、东边、知建、应山塘、花山8个行政村并入原杜桥办事处，原杜桥办事处7个行政村划并杜街办事处。
