Vesnice Žlíbek, hovorově též Škrabky (dříve také Škráble nebo Škrabotiny), nesla do roku 1945 název Bösegründel. Současný úřední název Žlíbek získala až výnosem ministerstva vnitra z 28. 6. 1946. Na místě vsi se původně nacházel jen jeden statek (patrně pozdější č.p. 7). Vesnice Žlíbek vznikla v období kolem roku 1545 parcelací tohoto statku, na jehož pozemcích byly vysazeny první domy. Název vsi dalo příjmení někdejšího vlastníka statku „Böse“ ve spojení se slovem „Gründel“ (Žlíbek, tj. malé údolí). Vesnice spadala pod rychtu obce Weiher, která se táhla od Labského nábřeží podél dnešní Teplické ulice a později splynula se sousedními Podmokly. V roce 1581 měl Žlíbek pět malých zemědělských (zahradnických) usedlostí, jejich počet se paočátku 17. století zvýšil na šest. Berní rula zde roku 1654 uvádí čtyři zahradnické a dvě domkářské usedlosti, dohromady tedy šest domů. Tereziánský katastr (1713) zaznamenal sedm domů a Schallerova topografie (1787) již devět. V roce 1833 zde žilo 54 obyvatel v deseti domech. I po sloučení s Podmokly roku 1850 zůstala osada stranou zájmu a ještě roku 1910 zde stálo pouhých třináct domů. Po první světové válce začaly na někdejších loukách a polích kolem vsi Žlíbek vyrůstat první vily, takže do roku 1930 se počet domů zdvojnásobil na 26 a do druhé světové války vzrostl na 39. Razantní stavební investice v osadě Žlíbek proběhly na přelomu 20. a 21. století, kdy byla jednak stávající zástavba zahuštěna novými rodinnými domy a jednak zastavěna všechna bývalá pole a louky tak, že vesnice dnes tvoří jeden souvislý celek se sousedním Červeným Vrchem.

V roce 1927 byl na okraji obce založen interkonfesní hřbitov pro tehdy samostatné město Podmokly, který postupně nahradil starý a kapacitně naplněný hřbitov kolem kostela v Rozbělesích. Vstup do areálu nového hřbitova zdobí obřadní síň s malou zvoničkou. Na hřbitově se dodnes dochovala celá řada architektonicky zajímavých hrobek a v jeho horní části unikátní soubor stélových pískovcových náhrobků z přelomu třicátých a čtyřicátých let 20. století.