元代時期，西大灘鎮(zhèn)境域為西涼府所轄。

明正統(tǒng)三年（1438年），為古浪守御千戶所轄。

清代時期，由涼州衛(wèi)管轄。

民國二十五年（1936年），為永登縣天祝區(qū)第二保。

1952年2月，為天祝自治區(qū)蓋寧鄉(xiāng)、代乾鄉(xiāng)，屬夏瑪區(qū)。

1961年12月，為西大灘、代乾、南沖公社和西大灘、黑馬圈河牧場，屬夏瑪區(qū)。

1968年10月，合并為西大灘公社。

1983年5月，分設(shè)為西溝、代乾、西大灘和南沖鄉(xiāng)，屬夏瑪區(qū)。

1985年10月，撤區(qū)并鄉(xiāng)，為西大灘鄉(xiāng)。

2017年1月，西大灘鄉(xiāng)撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)。