汤丹镇位于东川区政府驻地西北方37.8千米处。东倚小江和小清河，分别与碧谷街道和乌龙镇以河为界；南邻红土地镇；西和舍块乡、因民镇接壤；北同拖布卡镇毗连。全镇总面积291.51平方千米，辖元宝、梨坪、望厂、新发、新桥、小河、大地坡、石庄、海子、田坝、洒海、中河、达朵、姑庄、同心、兴隆、风景、黄草坪、三家村、新寨、新塘、竹山、弯腰树、杉木、江西、中山26个村民委员会，194个村民小组；菜园、大坪地2个社区居民委员会，23个居民小组。耕地面积31341亩，森林覆盖率为29.68%；境内矿产资源丰富，有铜、铁、铅锌、磷等，涉矿国土面积为238.76平方千米，占全镇国土面积的80%。有国家级重点城镇、云南省历史文化名镇和云南省工业型特色小镇等荣誉。

汤丹一名的由来有两种说法：其一是源于土法炼铜。因矿石冶炼出铜块后淬入水中，便成冰铜块，若炼出的铜为黑色，则要用火烧汤泼的办法使其还原出铜色，故名汤丹。据《巧家县志》卷十，轶事载：“初，汤丹铜矿皆黑色，堆集数千斤，厂民无计。忽有异人立于旁日：‘盍以米沈沃之’，如其法，果成，回视其人，辄不见，众诧之，遂以名厂云”。其二是汤丹原为原始森林，猎人经常食宿于山中打猎，一猎人煮饭时偶然将米汤泼在支锅的石头上，发现自然铜，从而开矿炼铜得名汤泼厂，后雅化为汤丹。

汤丹，清属东川府，清嘉庆十九年（1814年）属东川府巧家厅向化里。民国二年（1913年）设置巧家县后属巧家县第三区，1931年设汤丹区，1939年废区，先后设乡、镇。中华人民共和国成立初改属会泽县新村区，1954年属东川矿区政府，设汤丹、姑庄、桃园、达朵、洒海、望厂、小河、中河8个乡。1958年属东川市。1959年设菜园人民公社和汤丹镇，1961年改汤丹镇为汤丹城市人民公社，1963年恢复镇名。1961年菜园人民公社分设为菜园、桃园两个人民公社，1963年又分为小河、中河、望厂、菜园、桃园、前进6个人民公社。1964年合并为菜园、桃园两个人民公社，1965年又合并为菜园人民公社，汤丹镇改设为办事处。1984年5月改大队为乡，菜园公社和汤丹办事处合并为汤丹区公所，下设汤丹、滥泥坪2个镇和小河、兴隆、风景、新发、元宝、同心、石庄、中河、海子、洒海、黄草坪、望厂、姑庄、小田坝、梨坪、新桥、大地坡、三家村18个乡。1988年1月改区公所为镇人民政府，所属汤丹、滥泥坪镇改设为2个办事处，18个乡改设为18个村公所。1998年，东川撤市设区，属东川区。2000年，在乡镇机构改革中，下属村委会改成村委会，镇名不变，所有村公所改村委会。2005年11月，在东川区机构改革中，杉木乡并入汤丹镇，原杉木乡下辖的村委会变为汤丹镇下属村委会，村名不变。

全境是一个山峦叠嶂，山势陡峭，高差悬殊的立体地形。属硔王山系，山体为南北走向，地势由西向东倾斜，最高处是与红土地镇、舍块乡交界处的紧风口，海拔4288米，最低处是小江边的达朵村新田坝，海拔960米，高差悬殊3328余米。立体地形造成立体气候。东边的小江西畔属河谷区，气候炎热干燥，年均气温高于20℃，是水稻、蔬菜、西瓜等作物的主产区，中部山区，海拔2000米左右，年均气温13.1℃，主产包谷、红薯和洋芋，也是水果的主产区；西部为高寒山区，海拔3200米以上的地区年均气温在7.1℃以下，这里有广阔的草场，为畜牧业的发展提供有利条件，主产洋芋、荞子和燕麦。农业生产集中在海拔3000米以下地区。

汤丹境内矿产资源丰富，以产铜矿而闻名，并有银、铅、锌、石棉等矿资源。从出土文物“堂琅洗”证明，汤丹在东汉建初年间（76~83年）就已开采铜矿。清朝雍正四年（1726年）至咸丰初年（1851年）最盛，有著名的汤丹、白锡腊等厂。每厂出铜八九万斤到一二百万斤。乾隆四十三年（1778年）奏定年办铜额316.57万斤，嘉庆七年（1803年）起，每年奏定办铜230万斤，为东川府各厂之冠。清朝后期，矿产愈下，到民国年间先后由“东川矿业股份有限公司”和“滇北矿务公司”开办，到1938年全矿区年产铜仅89.2吨。

1949年4月，人民政府接管汤丹。1951年5月成立东川矿务局筹备处，1953年1月成立东川矿务局，1954年成立了直辖于云南省政府的东川矿区政府，汤丹为矿区政府和东川矿务局驻地。相继修建了羊街经汤丹至因民的公路，汤丹到市区和汤丹到滥泥坪的公路。矿山公路的修建，促进了农村交通业的发展，全区有12个乡通汽车。同时还修建了装机容量为2760千瓦的黄水箐水电站。昔日破烂不堪的汤丹老厂于1977年建成露天采场及高空索道运输的采选结合的现代化矿山。汤丹地区还建有东川矿务局职工医院，汤丹镇医院；局属东川第一中学、第四中学、第七中学、第八中学。镇属新发、黄水箐中学等6个中学和35所小学。驻有东川矿务局机关，汤丹矿、局直属工程公司、运输队、中心试验所、化工厂、电站、木材加工厂、总库等单位。市属有财政、商业、食品加工、气象等单位。汤丹这颗高山上的明珠是东川矿务局的指挥中心，是东川北部矿山一个繁荣的小城镇。但因铜矿资源的逐渐枯竭，从20世纪90年代开始进行转产和人员分流，部分机构被解体，人口密度逐年下降。

目前，汤丹镇各方面基础设施得到根本性改变，各村委会有固定的办公地点，公路通村达组，户户通广播电视，互联网进村，达到了手机信号全覆盖，出行条件日益改善，通村达组公路全部硬化，串户便道有效地得到改善，实现了水泥混凝土路面覆盖到家门口。杉木、江西、田坝等13个村实施了生命防护工程，实现全镇饮水安全工程全覆盖，五小水利工程覆盖率达85%以上。建有集镇垃圾站及行政村垃圾临时堆放点，配置垃圾运输车辆，村庄建设规划有序推进，人居环境不断提升。在脱贫攻坚战役中成功地新建了洒海村乌龟山、新寨村松园、望厂村大鱼塘、弯腰树村郑家村等安置点。完成6个整村易地搬迁，7个村涉及搬迁小组旧房的拆除。