里镇位于衢州市南郊，东临巨化集团公司、紧靠市高新技术园区。廿里镇因原廿里乡得名。

唐朝初期，廿里镇境域属信安县；咸通元年（860年），属西安县。

明代，属抱戴乡抱戴、复元2里。

清康熙元年（1662年），划入抱戴乡四、五2都，仍属西安县。

民国四年（1915年），为第六区，属衢县。民国二十八（1939年），属溪口区。民国三十二年（1943年），属横路区署。

1950年，属航埠区。

1955年，改属廿里区。

1956年，属县。

1958年，设廿里、上宇、十八里叶3个管理区，属后溪（上游）公社。

1961年9月，设廿里、上宇公社，属廿里区。

1966年，改属花园区。

1984年1月，复设廿里、上宇乡。

1986年2月，改属廿里区。

1988年，廿里乡改设廿里镇。

1992年5月，上宇乡并入，属衢县。

2001年12月，属衢江区。

廿里镇介于东经118°45'59"~118°53'01"，北纬28°48'17"~28°55'16"之间，地处衢江区西南部，东与柯城区黄家、石室两乡为邻，东南接黄坛口乡，南与湖南镇毗连，西南、西连后溪镇，西北与柯城区华墅乡、航埠镇接壤，北接柯城区双港街道，东北与柯城区黄家乡为邻，镇人民政府距衢江城区15千米，行政区域面积61.3平方千米。

2011年，廿里镇有耕地面积23256亩，林地面积3.75万亩，累计造林3.8万亩，其中乔木林地3.2万亩，竹林0.1万亩。

截至2011年末，廿里镇辖廿里、佘塘头、杨家突、六一、六二、马卜吴、上宇、里珠、文塘、石塘背、富里、山下、里屋、鱼头塘、塘底、塘湖、彭家、黄山市、赤柯山、通衢村、白马新村、和美22个村民委员会；下设178个村民小组。

截至2020年6月，廿里镇辖21个行政村：佘塘头村、文塘村、石塘背村、富里村、山下村、里屋村、鱼头塘村、塘湖村、白马新村、杨家突村、马卜吴村、上宇村、里珠村、塘底村、彭家村、黄山村、赤柯山村、通衢村、廿里村、和美村、六都杨村；镇人民政府驻廿里村白马街118号。

截至2011年末，廿里镇辖区总人口33000人，其中城镇常住人口13000人，城镇化率39.4%。另有流动人口497人，总人口中，男性16410人，占49.7%；女性16590人，占50.3%；14岁以下4951人，占15.0%；15~64岁25212人，占76.4%；65岁以上2837人，占8.6%。总人口中，以汉族为主，达32577人，占98.7%；有、蒙古、苗、布依族、土家5个少数民族，共423人，占1.3%。其中畲族312人，占少数民族人口的73.8%；蒙古族86人，占20.3%；苗族17人，占4%；布依族5人，占1.2%；土家族3人，占0.7%，人口密度为每平方千米527人。

至2019年末，廿里镇户籍人口为35520人。

2011年，廿里镇财政总收入2193万元，比上年增长6.3%。其中地方财政收入1330万元，比上年增长33.0%。完成营业税944万元，增值税199万元，企业所得税54万元，人均财政收入665元。农民人均纯收入7983元。

2019年，廿里镇有工业企业116个，其中规模以上企业有19个，有营业面积超过50平方米以上的综合商店或超市33个。

2011年，廿里镇农业以种植业为主，农业总产值2.19亿元，比上年增长5.8%，农业增加值占全镇地区生产总值的15.0%，生产粮食17065吨，其中谷物16036吨，豆类617吨，薯类412吨。生产油料216吨，其中油菜籽167吨，花生33吨，芝麻16吨；柑橘种植面积16038亩，产量22447吨，生猪饲养量13.57万头，年末存栏50524头；羊饲养量1055只，年末存栏635只；牛饲养量248头，年末存栏208头；兔饲养量3225只，年末存栏1226只；家禽饲养量29.26万羽，上市家禽16.69万羽。生产肉类8179吨，禽蛋168吨。

2011年末，廿里镇林木覆盖率37.8%。渔业以鲢鱼、甲鱼、太阳鱼、彭鲫鱼、珍珠养殖为主，水产品产量1327吨，渔业总产值1570万元，占农业总产值的7.2%。

2011年，廿里镇工业总产值19.1亿元，比上年增长26.0%，工业增加值占全镇地区生产总值的53.0%。2011年，规模以上工业企业24家，实现工业增加值13.58亿元，比上年增长38.1%。销售收入达到亿元以上的企业3家。

2011年末，廿里镇有商业网点1200个，社会商品销售总额达2.4亿元，比上年增长25.0%，城乡集市贸易成交额2300万元，比上年增长12.5%，出口91.1万美元，比上年增长25.6%，主要产品有高吸水树脂、甲酸等。

2011年，廿里镇有各类存款余额6.6亿元，各项贷款余额2.7亿元。

2011年，廿里镇邮政业务收入11万元，全年电信业务收入380万元。

2011年末，廿里镇有幼儿园17所，在园幼儿2552人，专任教师112人；小学5所，在校生2294人，专任教师131人，小学适龄儿童入学率100%；初中1所，在校生1342人，专任教师98人，初中适龄人口入学率、小升初升学率、九年义务教育覆盖率均达100PERCENT，教育经费达2817.1万元，比上年增长12.3%；财政预算内教育经费2761万元，比上年增长10.5%，占财政总支出的比例为12%。

2011年末，廿里镇有文化专业户5个，文化站1个，村文化活动中心21个；公共图书室21个，音像制品和藏书共3万件（册）。

2011年末，廿里镇有各级各类医疗卫生机构2个，病床35张，固定资产总值500万元，专业卫生人员30人，其中执业医师10人，执业助理医师5人，注册护士5人，医疗机构（门诊部以上）完成诊疗3.6万人次，农村安全饮用水普及率85.0%，农村卫生厕所普及率64.0%，新型农村合作医疗参合人数18168人，参合率98.0%。

2011年，廿里镇城镇最低生活保障户数2户，人数4人，支出6480元，比上年增长3.9%，月人均135元，比上年增长3.9%，农村最低生活保障户数513户，人数894人，支出115.9万元，比上年增长12.0%，月人均108元，比上年增长14.9%。国家抚恤、补助各类优抚对象230人，抚恤事业费支出386万元，敬老院1家，床位30张，社区服务中心12个，参加社会养老保险16117人，参保率98.3%。

2011年末，廿里镇有邮政网点1个，投递路线单程总长度100千米，乡村通邮率100PERCENT，电信企业2家，服务网点3个。固定电话用户5000户，移动电话用户17000户，宽带接入用户1800户。

2011年末，廿里镇镇区有自来水厂1座，铺设干线水管8.2千米，生产能力4500吨/日，年工业用水22万吨、生活用水139万吨，居民自来水普及率100%；排水管道5.6千米，污水治理工程1项，日污水处理能力1000吨。

2011年末，廿里镇镇区拥有35千伏变电所1座，主变压器2台，总容量14.3兆伏安，高压输电线路3条，总长度8千米，用电负荷21000千瓦。年售电量累计完成0.66亿千瓦时。

2011年末，廿里镇镇区有园林绿地面积4.5公顷，其中公共绿地4.2公顷，绿化覆盖率19.1%。

2011年末，廿里镇有铁路浙赣线过境，境内长5千米，北京－台北高速公路过境，境内长4.6千米，双向6车道，有廿里镇工业功能区1个出口，兰贺线省道过境，境内长5.2千米。县乡（镇）级公路1条，总长17千米，镇区道路总长度10.8千米，道路铺装面积8.64万平方米，镇区桥梁2座，总长度400米，镇区公交汽车线路2条，运营里程达12.5千米，年客运量26.3万人次。

2021年6月，廿里镇党委被授予“浙江省先进基层党组织”称号。

2021年11月，廿里镇入选浙江省数字生活新服务特色镇。