三岔河鎮始建于清代乾隆年間。
民國時期為六區；民國二十七年（1938年），為三岔河街；民國三十五年（1946年）4月，為第十區，民國三十六年（1947年），為三岔河區。
1958年9月，設三岔河鎮公社。
1962年，析三岔河、蔡家溝兩公社成立新城局公社。
1983年3月，三岔河公社改三岔河鎮。
1992年6月，與新安鄉合并為省級經濟開發區。
1995年11月，扶余恢復縣治后為縣政府所在地。
2005年5月，新城局鄉并入三岔河鎮。
2006年，新城局農業示范園區劃歸三岔河鎮管轄。
2013年，扶余市析三岔河鎮設立和興街道、育才街道、聯盟街道、士英街道、鐵西街道。