清末民初有杨、冯、杜等5户人家，为种地从老龙河引出一条水渠，人称“五家渠”。1950年6月，王震陪同彭德怀到此考察；1951年7月，中国人民解放军六军十七师冬耕队到此开荒；1952年3月，十七师师长程税长率队勘察修筑水库，“五家渠”开始被作为地名使用。1953年11月，十七师更名为农六师后，师部迁此，“五家渠”被作为自然镇名称沿用到2001年。2002年9月，国务院批准在五家渠设立新疆维吾尔自治区直辖县级市。2004年1月19日，五家渠正式挂牌设市。 2004年1月19日，五家渠建市挂牌。五家渠设市后，五家渠市辖五家渠、梧桐、蔡家湖3镇。农六师与五家渠市党、政机构合一，人大、政协按相应法律程序设置;3镇分别与团场机构合一。2010年辖军垦路、青湖路、人民路3个街道、一○一、一○二、一○三3个团场、1个工业园区。