地名由来：因境内有长沟河而得名。

长沟河镇由原白云寺乡、火神庙乡、长沟河乡于2002年一月合并而成，地处秦岭南麓的勉县北部山区，境内山大沟深，河谷狭窄。辖区内有勉（县）庙（坪）、转（咀子）火（神庙）、两（河口）菜（马河）三条公路由南向北纵深。承担着本乡内外交通和物资运输的重要任务。全乡总面积约420平方公里，有1817户，5968人，耕地面积9424.2亩，其中水田752亩。

历史沿革：

民国初属北区2段。

保甲制时划为陈仓、米仓两乡。

1949年后，改为勉县第七辖区。

1958年，改为长沟河乡公所。

1965年，改为长沟河区，下辖7个公社。

1995年12月，将原庙坪、汪家河和长沟河3个乡合并，设立长沟河乡。

2001年12月，乡镇机构改革时，将原白云寺乡和火神庙乡并入长沟河乡。

2011年5月，乡镇机构改革时，改为长沟河镇。