地名由来：据县志载：“湖溪在东阳县东南六十里，循禹山之麓，盘旋曲折，潴而为湖，故名。”。

2023年1月，湖溪镇被纳入2022年浙江省乡村振兴示范乡镇创建名单。

2022年9月，浙江省爱卫办公布湖溪镇为2021年度浙江省省级健康乡镇。

2021年10月，湖溪镇上榜2021年全国千强镇名单，排名第939位。

2020年7月，全国爱卫会命名湖溪镇为2017-2019周期国家卫生乡镇（县城）。

2014年9月，环境保护部授予湖溪镇2012年—2013年度国家级生态乡镇称号。

湖溪镇地处浙江腹地，婺江上游，位于东阳市东南28公里，面积50平方公里，管辖47个行政村，8683户，26029人。据东阳县志载：“湖溪源出梅枝岭，循禹山（八面山）之麓，磐旋曲折，潴而为湖，故名。”境内，南江自东向西横贯全镇，上有省大型水库－－南江水库，南江渠道南、北、中干渠都从该镇发源，使85%的农田自流灌溉，旱涝保收。湖溪农业是省市的先进单位，尤以5218亩八里湾平原闻名全国，八里湾农业园区不但是省现代农业示范园区，而且是全国财政支农科技示范园区。园区内建有现代科技大院，及时为农民提供科技信息和产前产中产后服务，有力地促进效益农业的发展。全镇先后建立了市南江农庄、东宝农庄、杏林农庄等农业实体。形成了安里田藕、陈家板栗、马上桥西瓜、葛蓬坞吊瓜、炉塘药材、娄勾葛根、黄大户蚕桑等“一村一品”特色农业。市三―实业有限公司是市农业龙头企业，该公司生产的两项产品都是名牌产品。一是天然纤维墙纸，被中国建材市场协会评为“绿色建材产品”；二是用平面茧作原料的“福舒特蚕织丝棉被”被评为浙江省农产品金奖。全镇还有“鸡笼山”土鸡、土鸡蛋、“立新西瓜”等商标的农产品闻名乡里，产品供不应求。湖溪镇交通便利，水无污染，电力充裕是发展企业的理想场所。湖溪是中国墙纸的发祥地，湖溪出品墙纸占全国85%。浙江东园集团是全国生产园林工具品种最多、规格最全的出口基地。程氏实业有限公司是专门生产高中档西裤的外向型企业。湖溪镇党委政府充分发挥外贸出口的优势，建成1500亩江南工业园区。目前，湖溪以生产园林工具、服装制衣、中国墙纸、木雕、磁钢、紧固件等一大批外向型企业，以其结构科学、布局合理，独树一帜。湖溪镇依山傍水，自古以来商贾云集，是一个古老的集镇。通过近几年的创建文明山水城镇活动，城镇的硬件设施和软件环境大有改善，一个绿荫环镇，水清路洁的新湖溪呈现在眼前。如今，湖溪镇已成为浙江省卫生镇。湖溪镇山青水秀，物华天宝。境内有黄藤岩旅游胜地、天宝寺、螺峰公园等名胜古迹。为官一任，造福一方。湖溪镇党委政府集民智，谋发展。始终把发展作为执政兴镇的第一要务，努力做到三个文明一起抓，促进湖溪各项事业全面发展。

历史沿革：

唐、宋时属孝顺乡。

明、清时属四十都、四十一都。

1929年属第六区。

1944年设立湖溪镇。

1950年分拆设立镇湖、白泉、蟠谷3个乡。

1956年镇湖、蟠谷乡合并改称湖溪乡。

1958年改称湖溪公社湖溪管理区。

1961年称湖溪公社。

1983年复称湖溪乡。

1985年撤乡设立湖溪镇。

1992年5月南上湖、南江乡并入。

1994年12月原南上湖乡（除后山店片和楼店等9个村外）的18个村划归横店镇管辖。

2003年9月郭宅镇并入。

2004年10月15日，东阳市人民政府东政发〔2004〕78号批复，由75个行政村合并为28个行政村。