地名由来：集沟边古时多植桃树，故名桃沟集。乡镇以此得名。

2023年4月，安徽省林业局授予桃沟镇2022年度安徽省森林城镇称号。

2022年，桃沟乡改镇。撤销埇桥区桃沟乡，设立埇桥区桃沟镇，以原桃沟乡的行政区域为桃沟镇的行政区域，桃沟镇人民政府驻桃沟村（原桃沟乡人民政府驻地）。

宿州市辖乡。1949年设桃沟乡，1961年建公社，1984年改乡。位于市境东部，距市区27公里。面积59.7平方公里，人口3.2万。符(离）时(村）公路过境。辖桃沟、魏渡口、夏湾、赵新庄、南秦、后楼家、小马圩、大曹、大马圩、后刘家、后寨、防口、张圩、戴夏、大秦、耿家、朱圩、袁家、戚庄、柳园20个村委会。农产小麦、玉米、棉花、蔬菜，盛产优质苹果、桃、梨。有楚汉“濉水之战”运粮大沟、前仓、中仓、后仓遗址。

历史沿革：

1949年置桃沟乡，后改公社。

1984年复置乡。

1992年撤区并乡，与原永安区大秦乡合并设立新的桃沟乡，属宿州市（县级）。

1998年属埇桥区。