因地处洞洞沟，沟内有三场寺而为名。
2021年1月，寺沟村入选2020年四川省卫生村（社区）名单。
寺沟村是青川县沙州镇下辖的行政村，城乡分类代码为220，为村庄。区划代码为510822107204，居民身份证号码前6位为510822。邮政编码为628100，长途电话区号为839 ，车牌号码为川H。寺沟村与幸福村、江边村、三堆村、南丰村、青坪村、白龙湖社区、乐园村、白水关社区、永红村、高峰村、白河村、东山村相邻。历史沿革：解放初置寺沟村，属白水乡。
1956年撤小河乡，复属白水乡。
1958年改寺沟村为寺沟大队，属白水公社。
1984年改寺沟大队为寺沟村村民委员会，属白水乡。
1992年属沙州镇，2020年大湾村与寺沟村合并，设立寺沟村至今。
