棉湖镇的历史可以追溯至北宋太平兴国二年（977年），原名道江，后因镇东南的云湖地区盛产木棉，因而得名棉湖，素有“上田肥美，物产丰富，人文荟萃，教育繁盛，被誉为通邑之冠”的美誉。
明朝洪武三年（1370年），湖口巡检司官署从东园洲仔村迁至棉湖，管辖着霖田都。清朝嘉庆十二年（1807年），棉湖设立佐堂，其区域广阔，长八十里，宽四十里，成为揭阳县的重要城镇，曾称棉湖市。
在民国时期，棉湖镇隶属于揭阳第三区署，管辖着蛟龙、东园、阳夏、塔头等十三个乡。这里承载着丰富的革命历史，特别是20世纪20年代的“棉湖战役”，何应钦直接指挥，他后来成为国民党要人。1925年，蒋中正、廖仲恺和周恩来等领导曾在此地驻扎，中国工农红军也在湖西祠堂开展活动。
1928年，湖西成立了农会和苏维埃政权，建国后，湖西和花园村被广东省人民政府认定为红色游击区。兴道书院和湖西祠堂成为重点文物保护单位。新中国成立后，棉湖镇经历了多次行政变革，从棉湖人民政府到人民公社，直至1983年改称棉湖镇，成为省级历史文化名镇。
进入改革开放后，棉湖镇推动工业化发展，2002年成为广东省中心镇。2006年至2007年，棉湖镇克服传统观念，将1500亩祖坟区域用于工业开发，建成了生态型工业示范基地——棉湖鲤鱼门工业集中区，吸引了华粤公司、广东钢精不锈钢厨具公司等企业的投资，总投资额逾5亿元。
此外，棉湖镇还积极推进新农村建设，如湖西村、贡东村等成为试点村，展示了其现代化和转型的进程。2009年，曙光新城的建设更是棉湖镇发展的重要里程碑，标志着揭西县向新中国成立60周年献上的一份厚礼。
棉湖镇地处县境东部，榕江南河中游，东、南与普宁市赤岗、大坝镇邻接，西、北与凤江、东园镇隔榕江南河相望，是粤东平原的一个古镇，创建于宋仁宗年间，至今已有1000多年历史。面积29.8797平方公里，其中镇城区5.5平方公里。距县城42公里（镇政府驻地距县政府驻地公路里程。下同）。镇城区处于榕江南河中游平原，西、北为榕江南河环绕，南北有云湖水贯通。