民国初年南县建县前，大通湖分属沅江县和汉寿县。光绪二十一年（1895年）南洲厅建立后，此湖周围堤垸及湖场荒洲，大都隶属该厅（后改为南县）管辖。新中国成立后，湖南省人民政府为发展生产、根治水患，于1950年3月成立大通湖蓄洪垦殖管理处，并负责筹建国营农场，是年底开始作当地居民的迁出工作。次年2月，南县、沅江、湘阴3县共迁出2.9万余人，空出田地3000hm2。3月，又专门成立大通湖特区，建立政权组织。4月，大通湖蓄洪垦殖管理处与大通湖特区人民政府合署办公，分别处理蓄洪垦殖业务和行政事务，以加强该蓄洪垦殖区的统一领导。1953年6月，大通湖农场单独建场，成为省直属农垦企业，归口省农林厅管理。1962年11月，依照省人民政府决定，该农场又分别分为大通湖、北洲子、金盆3个农场，其中新建立的大通湖农场，面积减为1.593万hm2。1972年3月，大通湖农场再将养殖分场划出，新成立大通湖渔场。自此，该场建制稳定未变，但隶属关系在省、地之间几经变动，后属益阳地区管理。
