双墩镇历史悠久，旧时亦称“驴蛋岗”，后因不雅才改称“双墩”。原有南北相对的两座大土堆，一在今双墩小学的位置，另一在老油坊后面，据传是古墓，推测应该是楚墓，因为此地过去也有人称其为“楚大岗”和“楚大墩”。据1936年出版《安徽文化史料》第四页载：“古墓包在寨墙之内，当镇之东隅，共南北两座，皆高逾屋顶，双墩集之得名由此……，从所发现之残砖花纹考之，当系汉魏间物，或在秦汉以前亦未可知。”这段话既道出了双墩集厚重的人文，也说明几个双墩名称由来都是源于古代的封土，即大的陵墓。
近代史上，双墩镇曾涌现出辛亥先烈范鸿仙、吴旸谷、倪映典，民国元老吴忠信和革命烈士徐百川等人。今天也是人才辈出，出现有名的“状元村”。
双墩镇扼守安徽省会合肥北大门，是合肥现代化滨湖大城市“1331”战略北部组团的核心区域。现辖17个行政村（罗北、金坝、马庙、梁庄、新集、南苑、北苑、兴岭、富水、富民、大官塘、汪岗、海宝、河东、尚岗、华丰、旧镇）和10个社区（罗南、吴店、双墩、花园、万里、宇桥、洪塘、大陆、湖滨、白大塘），534个自然庄，总面积238 平方公里，人口12.8万（户籍人口8.78万）。
双墩镇建制悠久，清朝时为合肥县肥北乡，解放后隶属于肥东县，1958年成立双墩公社。1965年成立长丰县时划归长丰县管辖至今。1969年双墩人民公社改名为双墩公社管委会，后改为双墩人民公社革委会，1983年4月改为双墩乡人民政府。1986年6月双墩乡改为双墩镇。1992年撤区并乡，将原吴店乡整建制划归双墩镇。1999年双墩镇升格为副县级镇。2004年10月长丰县夏店乡并入双墩镇。2006年4月罗集乡整建制并入双墩镇。现在的双墩镇实际上是由双墩、吴店、夏店、罗集4乡镇合并而成。
1996年6月，被安徽省政府批准为“安徽省小城镇综合改革试点镇”。同时被评为安徽省100个小城镇示范镇，18个综合改革试点镇，合肥市大城市卫星镇。1999年10月被国家体改委批准为“国家级综合改革试点镇”。2005年8月被列为国家建设部“小城镇发展改革试点镇”。自2007年以来，蝉联合肥市“十强乡镇”。2011年9月，荣获安徽省文明村镇创建工作先进村镇。