潘家灣鎮域，春秋屬楚，秦屬南郡，漢屬沙羨縣，三國屬吳之江夏郡，西晉置沙陽縣，屬之，沙陽縣屬鄂州。
晉行鄉里制，屬廣賢鄉的清洪里、廣賢里。
南唐保大十一年（953年），置嘉魚縣，屬之。
元至元十六年（1279年）撤鄉，里仍其舊。
明洪武元年（1368年），恢復元前之鄉里制，洪武十四年（1381年）罷鄉置都，分都管里，廣賢里屬二都，清洪里屬三都。
清康熙四年（1665年），罷都存里。
清光緒三十四年（1908年）實行地方自治，屬靜寶自治區（三區）。
1926年設區，下轄鄉鎮，屬簰洲區（三區）的守望、良民、蒼梧、沙湖鄉。
1935年守望鄉（老官地區）改名大自鄉，沙湖鄉改名沙仁鄉（潘家灣至六貫堤一帶）。
1942年日偽政府成立，劃全縣為五區，鎮域為蒼梧鄉、良民鄉，屬五區。
1945年，老官、四邑、九灣屬屬東梧鄉，蕭家洲、潘家灣屬渡普鎮，六貫堤屬沙河鄉。
1951年6月，潘灣、中路、大珍、九灣4鄉屬第三區，老官、蒼梧、解放、游湖4鄉屬第四區。
1953年9月，中路、潘灣、大珍、九灣、官垱5鄉屬渡普區，老官、紅旗、畈湖3鄉屬簰洲區。
1956年元月，潘灣、中路合為高潮鄉，大珍、官垱、九灣合為四邑鄉，屬渡普區；老官、紅旗、畈湖合為大城鄉，屬簰洲區。
1958年9月，撤區鎮鄉，建人民公社，區為公社，鄉為管理區。
1961年5月，恢復區鎮，改管理區為公社。
1971年3月，撤區并社，四邑、高潮并為四邑公社。
1984年2月，設區建鄉，為潘家灣區，下轄潘家灣鎮和官垱、老官、東湖、煙墩4鄉。
1987年9月，撤區并鄉建鎮，潘家灣鎮和官垱鄉并為潘家灣鎮，老官鄉改為老官嘴鎮。
2001年3月，老官嘴鎮并入潘家灣鎮。
2005年1月，國營頭墩農場的行政和社會管理交潘家灣鎮管轄。