地名由来：原驻地村为泥沟村。建于南北朝梁武帝年间。相传梁王养战蜂数群，王外出，其九女好奇私放战蜂。因不晓收蜂秘诀，蜂群不知归途，失迷于此，此处沟沟交错，故称“迷沟”。后因村西有大沙河，北有“水馒头”洪口一处，每旬溢洪漫地，道路泥泞，故有“泥沟”之称。

2022年12月，山东省农业农村厅确定泥沟镇为2022年山东省级农业产业强镇。

泥沟镇位于枣庄市东南部，南与马兰屯相接，东、西、北分别与峄城区底阁镇、金陵寺镇和吴林乡接壤，总面积150平方公里，人口6.6万人。全镇共有56个行政村，105个自然村。境内有枣台路、薛前路纵横穿过，交通十分便利。

沿革：建国前属峄县，建国后，除郭庄、赵庄、沟圈、吴庄、戴庄属峄县，其余归属兰陵县，1956年属兰城店区，1957年设泥沟乡，1958年建泥沟公社，1960年撤峄县属枣庄市，1962年析出兰城店、马兰屯两公社，1984年西部设泥沟镇，东部改为兰城店乡，2001年3月，泥沟镇、兰城店乡合并为现在的泥沟镇，镇政府设在泥沟，距枣庄市23公里。“泥沟”古时沟河交错，道路泥泞而得名。现境内有两处农贸市场和集市，泥沟驻地农历每月逢一、四、六、九为集日，兰城驻地农历每月逢三、五、八、十为集日，二月初八、二月十九、四月初四、十月初一为古会。

自然环境：西北高，东南低，略有起伏。东多黑土涝洼，中西部沙河两岸为黄土平原。主要河流有峄城沙河及沙河分洪道流入运河。东有王场河、新沟河南北穿境而过，南有胜利渠横贯东西。

自然资源：该镇土地面积非常广阔，种植、养殖业发展较快，水利条件比较优越，镇驻地有省重点水利工作红旗闸，蓄水后周围村庄耕地也进行自流灌溉。南有胜利渠，沿线投资300余万元建提水站台10座，建石渠、“U”型渠16000余米，全镇大、小机井1600眼，可灌溉面积达八万余亩。林果业发展比较迅速，全镇共有各类果园2600亩，林网纵横交错，已形成地成方、林成网生态平衡发展的良好局面。

经济状况：全镇共有耕地面积9.6万亩，以粮、菜、桑、果及食用菌生产为主，2002年该镇被山东省人民政府命名为“山东省十大食用菌生产基地”年农业生产总值达4.92亿元。泥沟镇境内矿产资源以石膏及石灰石为主，工业以石膏开采及深加工和水泥生产为支柱产业。全镇主要民营企业有40余处，2002年招商引资8100万元，年工业生产总值4.6亿元。山田石膏集团和枣庄五棉都建在该镇境内。

文化卫生事业：全镇共有中学二处，小学21处，中心医院一处，文化活动中心一处，近年来，有线电视事业发展较快，全镇有线电视网络覆盖率达80%。

古迹：主要有兰祺故城（西汉时期），鹅鸭城夏代文化遗址，南滩子（西兰城南）为大汶口文化遗址，晒来城为龙山文化遗址。

晒米城遗址

晒米城遗址位于台儿庄北向15公里处泥沟镇境内，平面呈不规则哑铃型，长90米，宽80米，总面积约为7200平方米，地层堆积高约4～6米。晒米城遗址高台雄踞平野，向东俯览马庄村貌以及茅茨河故道，

历史沿革：

明洪武二年（1369）山西洪洞西曲沃（喜鹊窝）赵氏迁此定居。

村中古道纵横，交通方便，又有金明昌三年建“大明寺”，明嘉靖间修“净土禅寺”分布东西，四方交游，商贾云集。

赵氏世局，因故他徙，后有张氏由桥上迁此定居至今。

康熙12年为峄境十大集之一；乾隆年间为峄县二十集之一。

原属峄县，1948年建兰陵县后，以大沙河为界，河西各村属兰陵县第四区，河东除北部六村属峄县城关区外，皆为兰陵县第五区；1953年撤兰陵县后，复归峄县，河西各村属峄县第十六区，河东各村分属第一区和第十七区；1956年属兰城店区；1957年底设泥沟乡；1958年撤乡镇成立人民公社时属峄县前进公社，1959年改称泥沟公社；1960年峄县更名枣庄市后，泥沟公社设6个管理区；1962年调整区划后，将原公社分划为泥沟和兰城店两个公社，以公社驻地命名为泥沟公社。

1984年乡社分离，泥沟公社改为泥沟镇。

2001年乡镇区划调整，兰城乡并入泥沟镇，成今境。