在明治时代初期，东玉川属于荏原郡等等力村的一部分，当时被称为“
诹访市分”。该地区因拥有“诹访社”神社而得名。1889年，随着新市町村制的实施，等等力村与其他七个村庄合并成立了玉川村，诹访分成为了荏原郡玉川村大字等等力字诹访分。1908年，根据政府的神社合祀令，诹访社与等等力熊野神社合并，诹访分失去了原有的神社。1926年，调布女学校（现田园调布学园中等部、高等部）成立。1928年，池上电气铁道新奥泽线开通，铁路穿过了诹访分的西部。
1929年，东玉川神社在当地居民的倡议下重建。1932年，荏原郡被纳入
东京，玉川村与
世田谷区町、松泽町、驹泽町合并为世田谷区，
诹访市分随之更名为“东京市世田谷区东玉川町”。1934年，诹访分的耕地重划工作完成，町内的区划和道路网得到了整合和重建，住宅区也进行了规划。1935年，新奥泽线停运。1943年，东京市与东京府合并，成立了东京都。1962年，住居表示制度实施，东玉川被划分为1丁目和2丁目两个区域。
东玉川町内没有铁路线路，但周边有多条私营铁路线路，提供便利的交通连接。南部居民可使用
东急池上线的雪谷大冢站，北部居民则可利用
东横线和
东急目黑线的
田园调布站、目黑线的奥泽站，以及池上线的石川台站。主要的道路包括自由通、环八通和中原街道，自由通贯穿町内中央，环八通位于西侧，中原街道邻近东侧地区。
东京道426号上马
奥泽线是一条东西向道路，连接中原街道和环八通，标志着东玉川与奥泽的边界。