1958年，沙塘川（五其）、甘雷、双树、魏家沟等乡合并成立沙塘川公社。

1961年分设双树公社。

1983年改设沙塘川乡、双树乡。

1996年，沙塘川乡面积154.2平方千米，人口1.9万人，辖14个行政村；双树乡面积54.4平方千米，人口1.8万人，辖14个行政村。

2006年8月，撤销双树乡（驻双树）、沙塘川乡（驻雷家堡），合并设立塘川镇，镇政府驻原沙塘川乡驻地。

（2006年8月11日，青海省人民政府青政函[2006]76号文批复同意）。