周鐵古屬荊邑，秦始皇二十六年（公元前221）荊邑改為陽羨縣。

此后，隨著縣名的更改，周鐵先后屬義興郡、義興縣、宜興縣、南興軍、宜興府、宜興州、宜興縣、宜興市。

唐代周鐵曾稱洞庭鄉，后改稱洞山鄉。

明洪武二年周鐵改稱周鐵橋市。

明洪武三年所設的下邾巡檢司和清雍正二年所設的江南太湖右營守備署均設在周鐵。

清宣統三年（1911），洞山鄉改稱周鐵鄉，下轄洞上區、洞下區36個圖，55個村。

1929年周鐵由鄉改鎮，1940年周鐵抗日民主政府成立。

1949年4月23日周鐵解放，同年5月，周鐵鎮人民政府成立。

1950年初，芳橋區人民政府由芳橋遷至周鐵。

1958年改稱湖濱人民公社。

轄區范圍為現周鐵鎮、芳橋鎮、新莊街道和萬石鎮（原周鐵區）。

1959年1月起行政區劃多次調整，1959年1月，周鐵鎮并入周鐵公社，1964年5月周鐵鎮從周鐵公社劃出單獨建制。

1986年6月周鐵鄉并入周鐵鎮，2000年6月和2004年2月，分水、洋溪兩鎮先后并入周鐵鎮。