地名由来：五里牌镇因境内古圩场距周围村庄均为五里而得名。

2023年1月，湖南省“十四五”乡村振兴示范乡镇创建名单公布，五里牌镇入选。

2014年7月，五里牌镇被国家住房城乡建设部等七部委确定为全国重点镇。

五里牌镇位于县境北部岗地平原区。东邻平福头乡，南连泷泊镇，西、北界零陵区。镇政府驻五里牌村，辖五里牌、黄泥坡、人民洞、佑里、柏木塘、线口、昙花、红福田、塘基上、麻园里、田洞里、大叶江、盘大岭、全家洲14个村，138个村民组。

乡域1950年分置为五里牌、青山里、佑里3乡，1952年析为大棉铺、五里牌、青山里、漕竹山、大叶江、柏木塘、昙花、佑里8乡，1956年并为五里牌乡，1958年冬、与零陵区凼底乡合并为狮子山乡，后改为群英人民公社，1961年群英人民公社解散，成立五里牌人民公社，1978年划归双牌县管辖，1984年复为五里牌乡，1994年撤销五里牌乡成立五里牌镇。

全镇总面积86平方公里，耕地1105公顷，3955户，16415人。境内地势西部高山连绵起伏，东南北部较平坦。高山林木葱郁，平地稻花飘香，是双牌县的重要粮食产区。境内207国道贯穿南北，待修的洛湛铁路临西穿过，潇水长年通航。镇年生产总值6817万元，年财政收入110万元。

境内有湖南南岭水泥厂、县良种场、苗圃基地、潇湘竹木大市场等企业厂家；有中学1所，小学8所，医疗机构9个。镇内旅游资源极为丰富，大有开发潜力。百年古树发新芽：全家州村六组有一棵银杏树，树龄120余年。树干粗大，周长约5个成年人手拉手合抱而围之，树高约15米，枝繁叶茂，生长旺盛。塘基上村有一棵100余年的皂荚树，1998年被雷击受到创伤，两年未发芽长枝，今已长出新枝，绿荫如盖，栩栩如生。神奇的“响鼓石”：红福田树四组螺丝岩，其岩洞口宽约3米，进入百余米后深不见底。千年之旱，洞里阴河之水不减，鱼类繁多，鱼肉味美鲜嫩。常有喜钓鱼者，探险垂钓之。此地村民多属蒋姓，村口有一石拱桥，桥头有一天然竖直而立的怪石，因敲击此石，声音清脆、响亮，声传远矣而得名。谓之“响鼓石”。黑岩：据著名地理学家徐霞客的《楚南日记》载：“……陈皮铺（今五里牌）又南三里逾一小岭，望西山层坠而下，时现石骨，逗奇标异，已而一区凑灵，万窍逆幻，是为和尚岭，皆石山也……亟西披之，则石片层层，尽若鸡距龙爪下蹲于地，又如丝瓜囊，筋缕外络而中悉透空。其石屏倒插而起，上多透明之窦，飞舞之形，其下则清水一泓，透云根而出，石皆怪异不可名状，下洼成潭沙圮蔓复，不见其底。四面外同错绮，其中怪石层明，采艳夺眺。予乃透数峡进，东北屏崖之巅，若天门上开，不可谓即…….

历史沿革：

清末民初，属零陵县永政镇。

民国二十四年（1935年）后属博爱、汎爱乡。

1950年，分置为五里牌、青山里、佑里3乡。

1952年，析为大棉铺、五里牌、青山里、漕竹山、大叶江、柏梧塘、昙花、佑里8乡。

1956年，并为五里牌乡。

1958年，冬、与零陵区凼底乡合并为狮子山乡，后改为群英人民公社。

1961年，撤销群英人民公社，成立五里牌人民公社。

1978年，划归双牌县管辖。

1984年，复为五里牌乡。

1993年1月，撤销五里牌乡成立五里牌镇。