唐神龙元年（705）寿昌县治东迁后，此地逐渐成为一个自然集镇。
现大同镇地域，按南宋淳熙《严州图经》记载，其时（1174—1189）为寿昌县永平乡属地；宋末推行都图制后，为寿昌县六、七、八3个都的属地；清雍正六年（1728）为寿昌县久山、大同、下宅、韩家、张村、溪口、盘山、祝家、富塘、禹田、劳村、觉宁、管村、胡村等庄属地。
民国建元（1912），系大同、永平、石屏区属地。
1932年，设置大同镇。
1935年完成乡镇整顿后，为大同镇和金鼎、河南、双溪、城山、七都、民治、大源、金溪、新民、劳村等乡属地。
解放前后，为大同、三河、永平乡属地。
1950年划建小乡后，为大同、黄山头、劳村、洞山、建设（后改下湖）、清潭、溪口、三合（后改松溪）、万坞、下马桥、大源、兴隆等乡属地。
1956年并乡后，为大同、溪口、上马、劳村、洞山（是年9月增设）等乡属地。
1958年10月属大同公社。
1961年设置大同、溪口、上马、劳村4个公社。
1983年先后改乡。
1985年6月大同撤乡设镇；1992年溪口乡并入大同镇；2001年10月，撤销劳村、大同两镇，设立新的大同镇；2005年上马乡并入。