1947年为西北行辕军垦处。1952年中国人民解放军第六军第十七师在此屯垦建设，定名为猛进农场。因最初有五户人家在此修渠定居，遂于1969年改今名。
2002年9月17日，国务院（国函[2002]83号）批复同意设立县级五家渠市，市政府驻五家渠。行政区域界线走向为：自黄家梁子小路与老龙河交汇处，向南沿老龙河、下家海子北侧水渠、老东干渠至102团坟地，沿102团坟地与梧桐窝子村耕地分界处，至甘莫公路东经87°40′55、北纬44°13′46，再沿甘莫公路至八一水库泄洪渠，沿八一水库泄洪渠向西南至南闸门，折向北沿八一水库南侧、西侧至南大渠、接老龙河，再向南经猛进水库北侧、南侧（米泉市现有耕地的北侧）至场界沟，沿场界沟向南至东经87°30′49、北纬44°00′00，再向西至和平渠，沿和平渠向北经头屯河、二桐苦沟、公安干渠、邓家大沟至东经87°22′33、北纬44°33′09，沿干沟向北至103团12连与13连分界水渠，沿水渠向东经103团12连、10连北侧（昌吉回族自治州与农六师土地确权线）至起点。
2004年1月19日，五家渠市正式设立。总面积742.22平方千米，总人口91495人（2003年）。辖101团场、102团场、103团场。市政府驻市区长征路。
2010年第六次人口普查，五家渠市常住总人口96436人，其中：军垦路街道28384人，青湖路街道14384人，人民路街道15050人，兵团一零一团7835人，兵团一零二团17555人，兵团一零三团13228人。
2012年，自治区政府批复同意：设立梧桐镇，镇政府驻102团场团部（八一南路84号）（新政函[2012]132号）；设立蔡家湖镇，镇政府驻103团场团部（胜利西街230号）（新政函[2012]206号）。
