高沙鎮(zhèn)舊屬武岡。
在西漢時期，劉遂為都梁候，高沙屬都梁國，后改名為都梁縣。
到三國時候，都梁縣改名武岡縣，高沙屬武岡縣地。
清乾隆二十五年（1760年）至辛亥革命改元，武岡設(shè)州同駐高沙曰分州衙門，管轄今洞口縣全境。
清道光25年（1845年），又設(shè)千總駐軍于此，高沙遂成為武岡州乃至寶慶府的政治、軍事、經(jīng)濟與文化重鎮(zhèn)。
民國在此設(shè)區(qū)，1952年2月24日，經(jīng)中央人民政府政務(wù)院批準，將原武岡縣北部的七、八、九、十、十一區(qū)及三區(qū)的一部分劃出，于同年4月1日建立洞口縣，高沙區(qū)歸洞口縣管轄。
1995年撤區(qū)并鄉(xiāng)，將原高沙區(qū)所轄高沙鎮(zhèn)、太平鄉(xiāng)、茶鋪鄉(xiāng)、南泥鄉(xiāng)、馬鞍鄉(xiāng)、洪茂鄉(xiāng)合并成立新的高沙鎮(zhèn)。