秦漢時期為葭萌縣縣治。
明初期柏龍里為柏龍分司駐地，明后期改稱柏龍驛，清改成柏龍鄉。
清宣統三年{1911}年改為十四團區。
民國初屬金帽鄉和第十四（王家）團區。
1935年建柏龍聯保處。
1940年建柏龍鄉。
1950年建柏林鄉，屬廣元縣新場區公所。
1951年分柏林鄉東部建赤嵐鄉（同年赤嵐鄉改名共和鄉）。
1955年撤共和鄉分別并入柏林、新場兩鄉。
1958年改柏林鄉為柏林公社。
1965年屬衛子區公所。
1966年境內新民大隊劃屬太公公社。
1968年改柏林公社為柏林革命委員會。
1981年改柏林革命委員會為柏林溝公社。
1984年改柏林溝公社為柏林溝鄉。
1985年屬廣元市市中區。
1986年屬廣元市衛子區公所。
1989年屬廣元市元壩區。
1992年將清水鄉并入柏林溝鄉，建柏林溝鎮。
1995年復置清水鄉。
2019年，撤銷文村鄉，將原文村鄉文村社區、助國村、銀豐村、雙龍村、黨陽村和原石井鋪鎮長嶺村、八廟村所屬行政區域劃歸柏林溝鎮管轄。