三道沟镇位于瓜州县东南部，东于玉门市接壤，西与桥子乡、踏实乡、布隆吉乡接壤，北与河东乡相邻。原疏勒河有十道支流（当地人称之为沟），由东向西依次排序，此地正处第三道支流处，因此而得名。该镇辖56个村民小组，一个街道办事处，两个居民委员会，3618户，11428人，其中农业人口2353户8629人，非农业人口1265户2799人，镇区常住人口3000余人。该镇共有各机关单位、站所42个，其中驻镇单位22个，铁路火车站一个，管委会一个。该镇有耕地31880亩，经济结构以农业为主，农作物栽培以小麦、玉米、棉花、甜菜、籽瓜、孜然等为主，是瓜州县重点产粮区之一，素有“安西东大门”之称。

1950年建政三道沟乡，1958年与四道沟、河东、布隆吉三乡合并为桥湾人民公社，1962年成立三道沟、四道沟公社，1964年四道沟公社撤销所属四道沟、东湖、河西大队划归三道沟公社，1968年更名为红光公社，1971年恢复原名，1983年社改乡，1985年成立三道沟镇。
该镇撤乡并镇前下辖三道沟村、北滩村、五四村、四道沟村、河西村、山水梁村、东湖村7个行政村。
三道沟村：三道沟村地名和三道沟镇地名来源相同。1950年建政为柳河区三道沟乡，1958年公社化时命名三道沟大队，1966年更名为红光大队，1971年复名。
北滩村：因此处位于一道洪水河沟的北岸而得名。1958年成立北滩大队，隶属桥湾公社，1983年公社该乡设立北滩村，隶属三道沟乡，1985年属三道沟镇管辖。
五四村：该村位于三道沟镇西，原有四夹滩和五夹滩两个自然村，夹滩是指两支流中间的空地,后 将两个自然村合并为一村，成为五四夹滩，简称五四村。1955年成立四夹滩、五夹滩初级社，1956年合并为五四夹滩高级社，1958年成立五四夹滩大队，1966年更名五四大队，1983年设立五四村。
四道沟村：此地正处疏勒河第四道支流处，因此而得名。1956年成立四道沟上和四道沟下两个公社，1958年合并为四道沟大队，1966年改名胜利大队，1971年恢复原名。
河西村：此地处于四道沟西岸，因此而得名。1956年成立河西公社，1958年成立河西大队，隶属桥湾公社，1983年成立河西村。
山水梁村：此地处在两条河的中间，想一道山梁将两条河分开。因此而得名。1956年成立南沟、北沟两个公社，1958年成立山水梁大队，1966年更名为五星大队。1971年恢复原名。
东湖村：此地早期泉水露头，水草丰茂，当地人将长有高草的水滩称为草湖，此地又处在县城东陲，因此得名东湖。1958年成立东湖大队，隶属桥湾公社，1962年属四道沟公社，1964年由三道沟公社管辖，1966年改名朝阳大队，1971年恢复原名。