1955年属朱公区，1958年析置柴沟乡，同年成立跃进公社，1959年改柴沟公社，1980年析置土庄公社。1984年改设柴沟镇、土庄乡。1997年，柴沟镇面积67平方千米，人口3.2万，辖柴沟、柴北、前邱家大村、后邱家大村、袁家村、范家大村、西店、张戈庄等43个行政村；土庄乡面积58.8平方千米，人口2万，辖土庄、咸家庄、朱汉等36个行政村及1个乡林场。2001年3月，撤销土庄乡，并入柴沟镇，辖79个村委会，人口4.9万人，面积125.3平方千米，镇政府驻原柴沟镇政府驻地。
2007年8月，撤销注沟镇，并入柴沟镇，面积209.67平方千米，人口84333人，辖124个行政村，镇政府驻地不变。
原注沟镇位于高密市西南部，距市区中心31千米。胶（州）王（村）公路穿境而过。清朝乾隆年间东阁大学士、太子太保、吏部尚书刘墉出生于此。古迹有汉武帝曾孙刘章墓群遗址——顷王冢。 1955年设方平区，1958年设注沟乡、水西乡，同年成立红旗公社，1959年改水西公社，1981年更名注沟公社，1984年设注沟乡、方市乡，1994年注沟撤乡设镇。1997年，注沟镇面积53.1平方千米，人口2.6万，辖西注沟、东注沟、逄戈庄等25个行政村；方市乡面积32.7平方千米，人口1.2万，辖后方市、前方市、西沟、马家村、大刘戈庄、前曹戈庄、后曹戈庄等20个行政村。2001年3月，撤销方市乡，并入注沟镇，辖45个村委会，人口3.6万人，面积85.8平方千米，镇政府驻原注沟镇政府驻地。