更新时间：2023-09-06 09:44
民国元年（1912年），为南川区公所辖。
1949年，仍属南川区。
1958年，组建南川公社。
1961年，分为寺沟、巴仁2公社。
1969年，2公社合并为寺沟公社。
1983年，改寺沟乡。
2017年，撤销寺沟乡，设立寺沟镇。
截至2020年6月，寺沟镇下辖16个行政村：纸坊村、白土坡村、杨家堡村、舍扎村、老鸦山村、坞麻沟村、张马路村、扎地村、朱麻滩村、寺沟村、八步川村、绿沙村、巴仁村、多纳村、立珠村、立林村。
寺沟镇境内地处甘南高原东缘与西秦岭陇南山地接壤区，地势东南高，西北平缓，地形分为浅山河谷川区和高原形态沟壑区，境内最高峰位于大拉梁；最低点位于纸坊村，海拔2350米。
寺沟镇境内属高原性大陆气候，多年平均气温5.9℃，生长期年平均123天，无霜期年平均108天，年平均日照时数2214.9小时，年平均降水量596.5毫米，降雨多集中在5—9月。
寺沟镇境内主要河流迭河是迭藏河支流，属洮河水系，迭河发源于分水岭大拉梁北侧，在立林村人境，至纸坊村出境，汇入洮河，长48.7千米。
寺沟镇境内已探明地下矿藏有煤矿分布在老鸦山村，储量约50万吨，另有少量金属及岩石类矿藏。
寺沟镇境内主要自然灾害有冰雹、山洪、泥石流、冻灾、干旱、地震等，冰雹主要发生在5—9月，容易酿成山洪泥石流暴发，最严重的一次雹灾发生在1984年8月25日，一次降雹农作物30余万亩成灾。
截至2011年末，寺沟镇辖区总人口22429人，其中城镇常住人口143人，城镇化率0.6%，另有流动人口2230人，总人口中，男性1189人，占53%；女性10530人，占47%；14岁以下4715人，占21%；15—64岁14220人，占63.4%；65岁以上3494人，占15.6%，总人口中，以汉族为主，达20948人，占93.4%；有藏族1个民族，共1481人，占6.6%，人口出生率9.5‰，人口死亡率4.4‰，人口自然增长率5.1‰。
2011年，寺沟镇财政总收入9931万元，比上年增长10.2%，年末各类存款余额2836万元，比上年增长36.7%；人均储蓄1040元；各项贷款余额1215万元，比上年增长12.2%。
2011年，寺沟镇农业以种植业为主，耕地面积3.98万亩，人均1.9亩；天然草场面积13万亩，农业总产值5971.6万元，粮食作物以马铃薯为主，马铃薯种植面积14362亩，产量3527吨，主要经济作物有中药材。
2018年，寺沟镇有营业面积超过50平方米以上的综合商店或超市3个。
2011年末，寺沟镇有幼儿园10所，在园幼儿654人，专任教师14人；完全小学10所，教学点3个，在校生1383人，专任教师55人，小学适龄儿童入学率100%；初中1所，在校生939人，专任教师65人，初中适龄人口入学率98%，小升初升学率、九年义务教育覆盖率均达100%。
2011年末，寺沟镇有文化站1个，建筑面积300平方米；农村文化活动中心16个，村级民俗文化活动场所16个，传统文化专业户19户，农家书屋16个，建筑面积400平方米，藏书10万余册。
2011年末，寺沟镇有各级各类医疗卫生机构17个，其中卫生院1个，村级卫生室16个；病床30张，专业卫生人员16人，其中执业医师2人，执业助理医师3人，注册护士3人，新型农村合作医疗参合人数19930人，参合率90%。
2011年，寺沟镇农村最低生活保障户数1560户，人数5297人，支出562.2万元，比上年增长1.2%；农村五保集中供养8人，支出2.3万元，比上年增长0.8%；农村五保分散供养243人，支出58.3万元，比上年增长0.9%；农村医疗救助229人次，民政部门资助参加合作医疗229人次，共支出40.8万元，比上年增长0.5%；农村临时救济39人次，支出4万元，比上年增长0.5%，国家抚恤、补助各类优抚对象28人，抚恤事业费支出99.4万元，比上年增长1.3%。
寺沟镇有212国道，210省道穿过境。