汤沟镇旧称汤家沟，其地名由来与当地的地理和历史密切相关。原有通往古硕项湖的一条天然大沟，因住户多姓汤，故得名汤沟，镇名也由此而来。这一带是历史上的地震陷落带，据旧志记载，因秦时地震陷落，该区域长期成为汪洋。宋朝以前称“大三湖”、“硕获湖”，宋元时期其东南部改称“硕项湖”，西北部改称“桑墟湖”，汤沟当时就形成于两湖交界之处，由此得名。

汤沟镇地处连云港、宿迁、淮安三市结合部，位于灌南县的西北方，东距宁连高速20公里，西离沪宁高速30公里。全镇面积32.91平方公里，拥有耕地2.38万亩，辖8个行政村，103个村民小组，6542户，2.86万人，是江苏百家名镇之一。汤沟镇地处沂、沭、泗水下游，前临六塘河、北倚柴米河，堪称“三股云集”，素有“洪水走廊”之称。镇上绿树成荫，郁郁葱葱，独具水甜土香之利，又有莺栖燕集之奇，故有“燕莺窝”的美誉。

酿酒业是汤沟的支柱产业，拥有全国知名企业汤沟酒业有限公司。汤沟酒是江苏省“三沟一河”中知名品牌，其老窖池位于灌南县汤沟镇汤沟酒厂院内，始建于明代，清代陆续扩建，占地200平方米。现有房屋6间，内有老窖池口10个，每个窖池南北长3米、东西宽2米、深1.6米，是酿造汤沟优特美酒的最佳场地。神秘的酒文化为汤沟增添了许多魅力。此外，全市唯一重工业企业兴鑫建材也座落在该镇；汤沟镇还是连云港市意杨之乡，其紫苑牌紫花苜蓿被国家确定为绿色无公害食品。

在荣誉方面，汤沟镇获得了广泛认可。2020年7月，全国爱卫会命名汤沟镇为2017-2019周期国家卫生乡镇。2018年12月，第二批江苏省生态文明建设示范镇村名单出炉，汤沟镇上榜。2014年9月，环境保护部授予汤沟镇2012年—2013年度国家级生态乡镇称号。2014年7月，汤沟镇被国家住房城乡建设部等七部委确定为全国重点镇。

在历史沿革方面，夏、商两代，境内属于古徐州的属地。春秋战国时期，先属鲁国，后属楚国。明洪武元年（1368年），境内隶属海州直隶州。满清时期，属海州沭阳县韩山镇。民国二年（1913年），设汤沟乡，位于涟水、灌云、沭阳三县交界处，属沭阳县第五区。民国二十九年（1940年），隶属于东灌沭办事处第二联防区。民国三十二年（1943年），划入灌云县曙红区。1949年解放后划入灌云县曙红区。1957年撤区并乡，撤销曙红区，将所辖区域合并为三个乡镇，汤沟区域分属曙红乡与海亭乡。1958年3月，划归灌南县，并改为曙红人民公社。1958年9月，全县实行人民公社化运动，汤沟区域分属曙红公社以及海亭公社。1981年6月，由白皂、孟兴庄两公社西部部分大队析出，成立汤沟人民公社。1983年3月，镇社分设时更名汤沟乡。1985年10月，撤乡设镇，名称沿用至今。