明洪武時始有人耕牧，后農戶漸多，逐漸形成村落，有以陳、馬、楊、柳、唐、常、趙、高、張、王等姓氏為名的莊、院、寨子和古老的陳家溝、馬家溝等土溝。

明、清時隸屬于永昌衛（縣）寧遠堡。

乾隆時核定水利三案屬“黃毛”案灌溉地域。

民國時屬永昌縣寧遠鄉（區）第九保。

1949年解放初屬永昌縣第四（寧遠）區第六鄉。

1952年10月，屬永昌縣第六區陳家溝鄉。

1956年1月撤區后屬永昌縣雙灣鄉（1956年8月至1958年3月屬陳家溝鄉）。

合作化時建3個初級農業合作社，后合并為陳家溝高級農業合作社。

1958年9月鄉改為人民公社，高級農業合作社改為生產大隊。

是年11月并入金川（衛星）人民公社為該公社陳家溝大隊陳家溝生產隊。

隨即又與新糧地、九個井生產隊合并稱金川公社陳家溝大隊陳新溝生產隊。

1961年撤銷金川公社建陳家溝（西灣）公社，陳家溝與新糧地、九個井分離，設陳家溝大隊。

1964年10月，陳家溝公社與東四溝公社合并為雙灣公社后為陳家溝大隊。

1965年與尚家溝合并，稱陳尚溝大隊。

1968年改名為新風公社紅旗大隊，1970年恢復原名。

1977年與尚家溝分離，改稱陳家溝大隊。

1981年劃入金昌市隸屬于雙灣公社。

1983年政社分設改稱雙灣鄉陳家溝村民委員會。

1984年屬金川區雙灣鄉。

1999年12月撤鄉建鎮，稱金川區雙灣鎮陳家溝村，轄村民小組3個，村委會駐第三村民小組。

2007年3月陳家溝村設立社區工作委員會，2013年設立村務監督委員會。

村民委員會、村社區工作委員會、村務監督委員會一套人馬三塊牌子合署。