1955年屬朱公區，1958年析置柴溝鄉，同年成立躍進公社，1959年改柴溝公社，1980年析置土莊公社。1984年改設柴溝鎮、土莊鄉。1997年，柴溝鎮面積67平方千米，人口3.2萬，轄柴溝、柴北、前邱家大村、後邱家大村、袁家村、範家大村、西店、張戈莊等43個行政村；土莊鄉面積58.8平方千米，人口2萬，轄土莊、鹹家莊、朱漢等36個行政村及1個鄉林場。2001年3月，撤銷土莊鄉，並入柴溝鎮，轄79個村委會，人口4.9萬人，面積125.3平方千米，鎮政府駐原柴溝鎮政府駐地。
2007年8月，撤銷註溝鎮，並入柴溝鎮，面積209.67平方千米，人口84333人，轄124個行政村，鎮政府駐地不變。
原註溝鎮位於高密市西南部，距市區中心31千米。膠（州）王（村）公路穿境而過。清朝乾隆年間東閣大學士、太子太保、吏部尚書劉墉出生於此。古跡有漢武帝曾孫劉章墓群遺址——頃王冢。 1955年設方平區，1958年設註溝鄉、水西鄉，同年成立紅旗公社，1959年改水西公社，1981年更名註溝公社，1984年設註溝鄉、方市鄉，1994年註溝撤鄉設鎮。1997年，註溝鎮面積53.1平方千米，人口2.6萬，轄西註溝、東註溝、逄戈莊等25個行政村；方市鄉面積32.7平方千米，人口1.2萬，轄後方市、前方市、西溝、馬家村、大劉戈莊、前曹戈莊、後曹戈莊等20個行政村。2001年3月，撤銷方市鄉，並入註溝鎮，轄45個村委會，人口3.6萬人，面積85.8平方千米，鎮政府駐原註溝鎮政府駐地。