金沙镇境域古为西南夷地，商、周及秦国时就有少数民族散居，公元前135年（汉武帝建元六年）在马湖旁的黄琅镇设置螳螂县，汉末改为潜街县（水从街面下潜流而出之意，现黄琅小海子的水从街下潜流而过），隶属于犍为郡，蜀汉建兴三年，改置马湖县，是三国诸葛武侯南征故地，有很多与三国有关的遗存和传说，元、明时代，在今黄琅及周边设马湖府治，清代在今县城处设雷波厅（卫），1914年（民国二年）改厅为县，置雷波县知事公署，1950年8月置雷波县人民政府，隶属四川省乐山专区，1956年从乐山专区划属凉山彝族自治州至今，1960年4月，撤瓦岗县并入雷波县。

金沙镇的设立与金沙江溪洛渡水电站密切相关，其设立工作于2013年7月正式启动，8月20日向雷波县人民政府申报，不久雷波县人民代表大会常务委员会作出了同意撤并南田乡和白铁坝乡建立金沙镇的决议，9月20日向凉山彝族自治州人民政府申报，11月，经四川省人民政府批准，雷波县撤销南田乡、白铁坝乡，设立金沙镇，辖原南田乡和白铁坝乡所属行政区域。