A

设线段$c$是$a$、$b$的比例中项，
$\because$线段$a=2cm$，$b=6cm$，
$\therefore c^{2}=ab=2\times 6=12$，
$\therefore c=2\sqrt{3}$，$c=-2\sqrt{3}($舍去)。
故选：$A$.