唐貞觀四年（630年），設丹山縣。

宋乾德五年（967年），設丹山鎮。

民國屬第4指導區，后更名第2區。

1950年10月，設丹山鄉，屬第5區。

1951年1月，分為丹山鎮及李生、方朝、五龍3鄉。

1955年10月，牛家鄉并入五龍鄉。

1955年12月，丹山鎮并入五龍鄉。

1958年10月，析置五龍公社。

1980年，更名丹山公社。

1984年，公社改鄉。

1985年1月，鄉改鎮。

1987年4月，方朝鄉并入。

1992年，磐石（皂角、公正2村除外）、響峒、裕通3鄉并入丹山鎮。

2019年12月13日，四川省人民政府關于同意資陽市調整部分鄉鎮行政區劃的批復（川府民政〔2019〕19號）：撤銷新場鄉和回龍鄉，將其所屬行政區域劃歸丹山鎮管轄，丹山鎮人民政府駐丹東路94號。