芳溪镇又名芳塘镇，本地人常称其为芳塘镇。宋代时，方塘市即为全县七个墟市之一，贸易长盛不衰，是县境西部的物资集散地。清以前，境内大部分属广贤乡，部分属宣风乡。其中，芭蕉属泰和乡，石陂属上高县，花田、杨木、城溪、禾埠等村属宣风乡。

1932年编组保甲，镇境分属第一、二、三、四区。1935年，镇境分设4个保联、16个保。1939年，4个保联分别改名为芳溪乡、集兴乡、黄岗乡、同兴乡。1941年2月，芳溪乡与集兴乡合并为芳溪镇；同兴乡与禄集乡合并为宣化乡；蕉溪属黄岗乡。同年10月，芳溪镇改名芳溪乡，翌年辖12保。芭蕉属双库乡，禾埠、花田、城溪、杨木属宣化乡，蕉溪属黄岗乡。

1950年，镇境分属城关区、芳溪区、宣凤区，境内设塘头、香源、三村、南溪、炎岭、芳溪、花田、城溪等乡。1952年，增设简家、蕉溪、禾埠（翌年撤销）3乡。1956年，芳溪、南溪、炎岭、蕉溪4乡合并为芳溪乡；三村、香源2乡合并为三村乡；塘头、简家2乡合并为花田乡；城溪乡并入浪源乡。

1958年成立人民公社，同时作为黄岗山垦殖场的分场，同年又将花田乡之原塘头、简家2小乡并入芳溪乡。1959年，城溪来属。1960年，与黄岗山垦殖场脱钩。1968年，全乡合并为7个大队、26个生产队。1969年，禾埠、花田、杨木、石陂4个大队由蓼市公社来属。1972年析出炎岭大队，全乡分为蕉溪、香源、塘头、刁枥、城溪、禾埠、花田、杨木、石陂、南溪、芭蕉、庙前、上屋、下屋、新村、芳溪等大队。1983年，公社复名乡，下设村和村民小组。1995年，撤乡设镇，芳溪镇正式成立。

芳溪镇历史悠久，墟市贸易传承千年，是当地重要的经济和文化中心。其行政沿革历经多次调整，逐步形成今日的镇域格局。如今，芳溪镇继续传承历史文脉，发展地方经济，成为宜丰县西部的重要乡镇。