明正統(tǒng)七年（1442年），設(shè)三水鄉(xiāng)。
清康熙年間（1662-1722年），屬漢州水村。
宣統(tǒng)元年（1909年），設(shè)三水鄉(xiāng)。
民國十九年（1930年），鄉(xiāng)改鎮(zhèn)。
民國二十四年（1935年），分為三水上鎮(zhèn)、三水下鎮(zhèn)。
民國二十九年（1940年），合并為三水鎮(zhèn)。
1950年初，鎮(zhèn)改鄉(xiāng)，屬廣漢縣第一區(qū)。
1952年，三水鄉(xiāng)（部分）改三水鎮(zhèn)，其余轄區(qū)仍為三水鄉(xiāng)。
1956年，撤區(qū)，由縣直轄。
1958年，鄉(xiāng)改公社。
1979年，三水鎮(zhèn)并入三水公社。
1981年8月，公社改鄉(xiāng)，析置三水鎮(zhèn)。
1984年，三水鄉(xiāng)并入三水鎮(zhèn)。
2019年，撤銷和興鎮(zhèn)，將原和興鎮(zhèn)所屬行政區(qū)域大部分劃歸金魚鎮(zhèn)管轄。
將原和興鎮(zhèn)國防村、華嚴村所屬行政區(qū)域劃歸三水鎮(zhèn)管轄。
2021年5月，將漢州街道（原新豐街道）高店社區(qū)所屬行政區(qū)域劃歸三水鎮(zhèn)管轄。