溫泉鄉位于武山縣東南部，距縣城30公里，東、北連甘谷磐安鎮，西毗四門鎮，南接禮縣。地勢東南高、西北低、南北狹長，總面積137.54平方公里，地處秦嶺北麓云霧山與勞頭山峽谷地帶，地質構造特異，南北氣候相差懸殊，海拔在1580米至2260米之間，無霜期110—140天，日照1400—2000小時左右，年均氣溫5.7---7.2℃，年降雨量500--588mm左右。
2024年3月，甘肅省愛國衛生運動委員會命名溫泉鎮為2023年度甘肅省衛生鄉鎮（街道）。
明代，屬寧遠縣溫泉里。
清代，屬寧遠縣溫泉下里。
1949年8月，武山解放后，屬洛門區管轄。
1956年9月，設溫泉、草川、田河3鄉。
1958年9月，屬紅星公社。
1980年8月，分為溫泉和草川2公社。
1983年12月，改為溫泉鄉和草川鄉。
2003年12月，撤鄉并鎮，草川鄉并入溫泉鄉。
2015年，撤鄉設鎮。
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