宋乾德二年（公元964年）始屬京山縣；民國屬京山縣九區(qū)、五區(qū)；解放初期，三陽公社為京山縣第五區(qū)，轄六房、廠河、三陽、團(tuán)林、小阜、古井、紫金、躍進(jìn)8個(gè)鄉(xiāng)；1955年改為三陽區(qū)，增劃了岔河鄉(xiāng)；1958年人民公社化時(shí)，屬宋河人民公社；1959年改為三陽人民公社；1961年恢復(fù)三陽區(qū)，轄六房、廠河、三陽、團(tuán)林、小阜、古井、岔河、躍進(jìn)8個(gè)公社；1975年撤區(qū)并社時(shí)，許家寨以西的六房、廠河、躍進(jìn)3個(gè)公社劃歸廠河地區(qū)，許家寨以東的三陽、岔河、古井、小阜4個(gè)公社合并為三陽公社，原團(tuán)林公社劃歸宋河公社；1978年又將原團(tuán)林公社劃歸三陽公社；1984年3月三陽公社改為三陽區(qū)；1987年10月撤區(qū)設(shè)鎮(zhèn)，為三陽鎮(zhèn)至今。
2018年2月22日，京山撤縣設(shè)市，以原京山縣的行政區(qū)域?yàn)榫┥绞械男姓䥇^(qū)域，三陽鎮(zhèn)歸京山市管轄。