湖头镇驻地村前有一丘，状若虎头，习称虎头岭，村以岭为名，后演变为湖头。据传境内唐、宋时期即有村庄，多数于元、明时期形成。唐朝属莒县，唐贞观八年（公元634年）属密州，五代时期属沂水县，北宋时期又属莒县。

1944年设沂东县城子区，1956年2月称沂南县十六区。

1958年2月分设张家哨、湖头乡，1958年10月设张家哨公社（驻地东张家哨村，于1968年迁湖头村），1982年2月改称湖头公社，1984年6月撤销公社设区，1985年9月撤区设乡，1994年11月撤乡设湖头镇。