明末时期，有陶姓人家在此定居，逐渐形成村落，取名陶家湾，后简称陶湾。清乾隆三十七年（1772年）设立集市，又称陶湾街。陶湾镇古称陶家湾，因陶姓居多而得名，历史悠久。这里是伊河的发源地，因此又被称为“伊源古镇”。据陶家湾立集碑记载，清朝乾隆三十七年陶家湾正式立集，改名陶湾。当时陶湾街是沟通伊河上游与内县贸易往来的重要集镇，商贸活动十分活跃。

陶湾镇位于栾川县城西18公里处，东与石庙镇为邻，西与叫河镇毗连，南同西峡县接壤，北依三川、冷水两镇。全镇东西长15公里，南北宽20公里，总面积231平方公里，下辖19个行政村，209个居民组，总人口约3.2万人。洛卢公路与陶冷公路在这里交汇，交通便利。陶湾镇曾是栾川县的区域商贸中心，是当地的版图大镇、人口大镇和经济重镇，也因盛产百合和水晶而小有名气，被称为“百合之乡”和“水晶之乡”。

陶湾镇历史悠久，清属卢氏县蹈和里，清道光年间改为栾川里。1930年属卢氏县栾川区伊源镇，1942年属卢氏县第二区陶湾镇。1947年属栾川县第四区，1949年改属陶湾区。1956年废区建陶湾乡，1958年与石庙合建陶湾公社，1970年石庙析出另建公社。1984年废社改陶湾乡，1995年撤乡建陶湾镇至今。

陶湾镇拥有丰富的矿产资源，境内有钼、水晶、金、银、铅、锌、锰、铁、石棉、大理石等多种矿产品，其中钼和水晶在国内久负盛名。此外，中药材种类繁多，山芋肉、天麻、百合、连翘等中药材产量大、品质优，有“豫西天然药库”之美誉。百合种植面积居河南省第一、全国第二。镇域经济增长主要依托以工矿业为主的民营企业发展，以及以百合为主的中药材、以山芋肉和核桃为主的经济林等主导产业的培育。钼、金、铅、锌、铁、铜、锰、铝、水晶等矿产品的采、选、冶一条龙，以及百合、山芋肉等农产品的产、加、销一体化，构筑了陶湾强镇富民的基础。

陶湾镇在小城镇建设方面成绩突出。近年来，镇党委政府以建设“中州名镇”为目标，积极实施“小城镇、大战略”，共实施重点建设工程26项，建设总面积1.5平方公里，总投资近5000万元。重点工程包括中学教学楼、中心卫生院、伊滨休闲区、伊源专业市场、伊源商贸中心以及镇区绿化等。通过创建“中州名镇”，加快了农村城镇化进程，改善了人民群众生产生活条件，并以此为契机，强力推进农业产业化和非公有制经济园区建设，促进了镇域经济加速发展。

陶湾镇还拥有丰富的文化旅游资源。红洞沟李自成义军矿冶遗址位于陶湾镇红洞沟村，为明代古遗址。张盘遗址位于陶湾镇张盘村。这些遗址见证了陶湾镇深厚的历史文化底蕴。陶湾镇在发展经济的同时，也注重生态环境保护与旅游开发，先后获得多项荣誉。2012年12月被环境保护部授予国家级生态乡镇称号，2014年7月入选全国重点镇，2016年12月入选第四批美丽宜居小镇示范名单，2020年9月入选河南省特色生态旅游示范镇名单，2022年3月被确定为洛阳市文明村镇。