據史料記載，清嘉慶二十五年（1820年），農村設置鄉、鋪機構，全縣設上鄉和下鄉2個鄉，管理28個鋪，鐵龍屬下鄉鐵龍鋪。
鴉片戰爭之后，英國人在此開采鐵礦煉鐵，因此有上下鐵場之稱。
鐵龍南面有一處狹隘的山坷地帶，相傳此地盛產龍眼，故歷史上稱龍眼圳。
民國二十六年（1937年），撤銷鋪的設置，行政機構改為區、鄉，鐵龍當時屬四區鐵龍鄉。
中華人民共和國解放初，翁源縣人民政府在此地設置一個小鄉，取其鐵場和龍眼圳地名第一個字，稱為鐵龍鄉政府，劃歸新江管理區管轄。
1959年，經廣東省人民政府批準成立國營廣東省鐵龍林場。
1963年，鐵龍林場成立黨委，稱中國共產黨國營廣東省鐵龍林場委員會。
1984年，設立鐵龍鄉人民政府。
1994年，設立鐵龍鎮人民政府，實行鎮場合一、兩塊牌子一套人員的行政管理體制。
2004年，按照上級要求，鐵龍鎮撤鎮改場，稱“國營廣東省鐵龍林場”。
2019年10月11日，廣東省民政廳批準同意翁源縣調整新江鎮行政區劃，設立鐵龍鎮。
2019年11月8日，鐵龍鎮正式掛牌成立。