1984年5月，撤销公社设乡，辖15个行政村。

1995年12月，撤乡设镇，辖15个行政村。

2005年9月，杨家堎与下河坝合并为杨下村、柳树店合并于白杨塬村、杜家村合并于灵丹庙村、鹿台沟合并为魁星楼村、北坡村合并为枣园村。辖10个行政村。

截至2011年末，桃川镇辖老爷岭、杨下、蹇坡、白杨塬、灵丹庙、枣园、魁星楼、路平沟、店子上、杜家庄10个行政村；下设42个村民小组。

截至2021年10月31日，桃川镇辖6个行政村。人民政府驻灵丹庙村。

桃川镇地处太白县东部，东、北与鹦鸽镇接壤，南与黄柏塬镇毗邻，西与咀头镇相连。辖区东西最大距离30.6千米，南北最大距离26.7千米，总面积331平方千米。其中陆地327平方千米，占97.03%；水域10平方千米，占2.97%。

桃川镇地处秦岭北麓，南靠太白山主脊，北依青峰山脉，属四面山坳合地，地势南高北低，中部偏北为狭长断陷盆地。主要山峰有鳌山，境内最高峰鳌山，海拔3475米；最低点杨下村，海拔950米。

桃川镇气候属暖温带湿润大陆性季风气候，其特点是四季分明，春季多风且干旱少雨，夏季多雷雨间有冰雹，秋季多连阴雨，冬季多雪寒冷。多年平均气温11℃，1月平均气温-5.3℃，极端最低气温-26.5℃（1991年12月28日）；7月平均气温22℃，极端最高气温36.8℃（1997年7月21日）。无霜期年平均165天。年平均降水量800毫米，年平均降水日为124天。降雨主要集中在6—8月，7、8月最多。

桃川镇境内河道属黄河流域渭河水系，主要河流有桃川河、白云峡河等。境内最大的河流为桃川河，从鳌山北麓至白云峡流经全境，境内流长33.5千米，流域面积223.3平方千米，年均流量13.7立方米／秒。主要支流有沙沟河、后河、路平沟河、鹿台沟河等。

桃川镇境内已探明地下矿藏资源主要有非金属矿钾长石、钠长石等，地质储量480万吨，已开采矿区面积10平方千米。钾长石矿年产1万吨，产值200万元。

截至2011年末，桃川镇辖区总人口6120人，其中城镇常住人口1006人，城镇化率16.4%，另有流动人口152人。总人口中，男性3145人，占51.4%；女性2975人，占48.6%；14岁以下807人，占13.2%；15—64岁4761人，占77.8%；65岁以上553人，占9%。人口均为汉族。人口密度为每平方千米18.2人。

截至2018年，桃川镇户籍人口6126人。

根据太白县第七次全国人口普查公报显示，截至2020年11月1日零时，桃川镇常住人口为4152人。

2011年，桃川镇农民人均纯收入6317元。

2018年，桃川镇有工业企业10个；其中，规上企业1个。有营业面积50平方米以上的综合商店或超市个数2个。

2011年，桃川镇农业总产值达到5158万元，比上年增长15%，农业增加值占国内生产总值的37.26%粮食作物以小麦、玉米、大豆为主。2011年，桃川镇粮食生产1470吨，人均240千克，其中小麦205吨，玉米1212吨，大豆53吨。主要经济作物有蔬菜、油料作物、药材等、2011年，桃川镇蔬菜种植面积11259亩，复种指数100%，产量3.4万吨。主要品种有甘蓝、花椰菜、白菜类、象牙萝卜、架豆、瓜类、马铃薯等。畜牧业以饲养生猪、牛、羊、家禽为主。2011年，桃川镇生猪饲养量3163头，年末存栏1193头；牛饲养量130头，年末存栏量118头；羊饲养量210只，年末存栏381只；家禽饲养量1万羽，上市家禽1万羽，2011年，桃川镇牛产肉类340吨，禽蛋16吨；畜牧业总产值818万元，占农业总产值的15.9%。截至2011年末，桃川镇累计造林1.4万亩，其中防护林0.3万亩，经济林1.1亩，农民住宅四旁树木3.8万株，林木覆盖率达到89%，活立木蓄积量458万立方米。2011年，桃川镇干杂果种植面积11000亩，总产量436吨；其中主要品种核桃360吨；板栗30吨。2011年，桃川镇大型农业机械22台（辆）；名优特及绿色环保农产品有核桃、板栗、无公害蔬菜、菌类等。

工业总产值从1978年的8.6万元，2011年达到7684万元，比上年增长21.4%，工业增加值占国内生产总值的62.7%。2011年，桃川镇规模以上工业企业1家，职工20人，实现增加值850万元，比上年增长15%。销售收入达到10万元以上的企业8家，50万元以上的6家，100万元以上的2家。

截至2011年末，桃川镇商业网点1个，职工12人。2011年，桃川镇社会商品销售总额达到547.5万元，比上年增长17.5%；城乡集市贸易成交额0.6亿元，比上年增长8.3%。截至2011年末，桃川镇有农村信用联社桃川信用社、邮政支行桃川储蓄所等2个金融机构；各类存款余额6303万元，比上年增长18%；各项贷款余额2296万元，比上年增长13%。

2011年，桃川镇客运总量38.5万人次，货运总量825万吨。省道二级公路姜眉公路过境，境内长20千米。有县乡（镇）级公路3条，总长34千米。日均过境客运班次30辆，客运周转量1.93万人·千米，货运周转量为41.25万吨·千米。日均发送桃（川）宝（鸡）1辆、桃（川）眉（县）1辆，日客运量百余人次。截至2011年末，桃川镇镇区道路总长度1.5千米，人均拥有道路长度0.25米；道路铺装面积0.75万平方米，人均拥有道路面积1.23平方米。

截至2011年末，桃川镇镇文化站1个，建筑面积700平方米，藏书1300册；村文化活动中心10个，各类图书室6个，藏书1.2万余册。

截至2011年末，桃川镇幼儿园1所，在园幼儿96人，专任教师4人；小学1所，在校生362人，专任教师46人；小学适龄儿童入学率、小升初升学率、九年义务教育覆盖率均达100%。2011年，桃川镇教育经费达437万元，国家财政性教育经费437万元，财政预算内教育经费437万元，预算内教育事业费437万元。

截至2011年末，桃川镇各级各类医疗卫生机构11个，其中镇中心卫生院1个，村卫生室10个。公立卫生机构床位12张，每千人拥有医疗床位2张，固定资产总值86万元。专业卫生人员24人，其中执业医师1人，助理医师2人，注册护士3人。2011年，桃川镇医疗机构完成诊疗2.8万人次。新型农村合作医疗参合人数5793人，参合率96%。

青峰峡景区

青峰峡景区是国家AAAA级景区

2020年7月，全国爱卫会决定命名桃川镇为2017—2019周期国家卫生乡镇。