毛沟镇因驻地原有一条两边长满茅草的沟而得名，历史悠久，是保靖县西部的重要乡镇。

毛沟镇地处保靖县西部，镇政府设在永和村，距保靖县城38公里，距花垣县城仅9公里。其地理位置独特，东与清水乡、大妥乡、碗米坡镇相连，南与本省花垣县接壤，西与重庆市秀山县交界，北与野竹坪镇毗邻，素有“一脚踏三省”之称。

全镇总面积150.94平方公里，耕地1434公顷。下辖17个行政村，167个村民小组，共6769户28113人，其中农业人口27152人，是全县农业人口最多的乡镇。根据第七次全国人口普查结果，2021年毛沟镇人口数量为2.47万人，位列保靖县各街道乡镇人口数量排行榜第2位。

毛沟镇交通便利，通讯发达。花龙公路穿镇而过，略水大桥打通了湘渝交通枢纽，使该镇成为连接湖南与重庆的重要节点。镇内拥有大小集市2个，镇政府所在地更是周围3县5乡的商品集散地，商贾云集，商贸活跃。

该镇处于云贵高原东北边缘与鄂西山地交汇地带，属中亚热带山区季风湿润气候区，海拔多在300米以上，地势复杂，多山岭河谷。境内雨量充沛，气候温和，无霜期长，为农业生产提供了良好条件。农作物主产稻谷、玉米等粮食作物，以及油菜籽、椪柑、烟叶、猕猴桃、梨、茶叶等经济作物。全镇有林地15万亩，退耕还林工程面积6万亩，保存有银杏、香樟等多种珍贵树种。

毛沟镇资源丰富，境内镁矿、制陶用泥资源蕴藏量巨大，水能资源丰富，投资开发潜力极大。镇内有各类企业15家，其中规模以上企业6家，规模以下企业7家，涵盖农副产品加工、陶瓷制造、水力发电等领域。全镇拥有电站4座，变电站3处，能源供应充足。

在教育方面，境内有初中两所，中心完全小学两所，在校学生4226人，为当地人才培养提供了坚实保障。全镇GDP达3.8亿元，人均纯收入为1510元，上交各种税费4200万元，约占全县财税收入的1/3强，是保靖县经济发展的重要支撑。

2012年5月，毛沟镇被命名为第三批湖南省省级生态乡镇。2015年11月，毛沟镇与簸箕乡合并设立新的毛沟镇，进一步整合了资源，拓展了发展空间。