坦洲在汉代属于番禺县地。晋代属东官郡地。唐朝属东莞县香山镇。南宋绍兴二十二年（1152年）起属香山县，镇内西北部属丰乐乡，东南部属长安乡海域。

明朝嘉靖末年，坦洲西北丘陵地区属谷字都，东南部属恭常都。镇中心区浅滩淤积于明代。

清道光七年（1827年），谷字都改称谷都，坦洲西北部属谷都，东南部属恭常都。

清光绪六年（1880年），谷都改称谷镇，恭常都分称上恭镇和下恭镇，坦洲分属谷镇和下恭镇。

清宣统二年（1910年），属香山县第五区、香山县第七区。

1946年撤区称乡，分属五岳乡、三洲乡和凤山乡。

1949年11月复属第五区的五岳乡、三洲乡和凤山乡。

1953年属第三区，1955年改称坦洲区。

1957年，划出翠微、康济、造贝归珠海，改称坦洲乡。

1958年8月，改称前锋人民公社，同年10月并入三乡大公社，称坦洲耕作区。

1959年复分称坦洲公社，1961年称坦洲区，1963称坦洲公社，1983年复称坦洲区。

1986年12月，坦洲区改称坦洲镇。