冷湖地区历来荒芜，故历史上并无具体建置。

1949 年9月5日 ，青海解放。 1950年 6月 5日 ，在察汗乌苏成立了都兰县人民政府。这是解放后在盆地建立的第一个人民政权。 1952年 9月 2日 更名为都兰自治区， 1953年 8月 4日 青海省委批准都兰自治区升格为专区一级自治区。1957年4月改名为海西州蒙古族、藏族、哈萨克自治州。 1955年 5月 28日 在格尔木成立了柴达木盆地行政委员会。 1956年 6月 1日 柴行委迁驻大柴旦。 1959年 6月 1日 ，经中央批准撤消海西自治州，并入柴达木行政委员会。 1962年 11月 12日 ，经中央批准撤消柴达木行政委员会，恢复海西蒙古族、藏族、哈萨克自治州。

1957年12月，由于冷湖石油勘探事业的发展，柴行委决定在冷湖设立办事处。1958年在冷湖五号一高点地中四井的大量喷油，使冷湖石油工业的勘探开发进入了一个新的时期。青海石油勘探局于1959年元月搬迁至冷湖（迁入冷湖后改名为青海石油管理局），冷湖人口剧增至二万人。1959年9月经中央批准，正式设立了冷湖市。 1959年 9月 17日 成立了“中国共产党冷湖市工作委员会”和“冷湖市临时工作委员会”。

1962年12月，由于国民经济调整，精简机构和下放人员，同时也鉴于石油勘探规模有所压缩，经中央批准，青海省和海西州委决定撤消冷湖市，改为冷湖镇，直属海西州领导。1988年，经青海省政府批准，海西州政府决定将冷湖镇划归茫崖行政委员会领导。

1992年5月经青海省委、省人民政府批准，海西州成立中共冷湖工作委员会，冷湖行政委员会。属海西州委、州政府派出机构，正县级单位，下设冷湖镇、镇委、镇政府领导由工、行委领导兼任。