建國前夕置大寺鄉公所，屬天津縣，1949年1月15日解放。

1953年10月1日撤銷天津縣，改屬津西郊區。

1956年并入蘆北口鄉。

1958年10月1日劃歸南開區。

1959年改置大寺管理區。

1961年并入大蘆北口公社，改屬和平區，1962年復歸西郊區。

1964年梨園頭公社的大任莊、周莊子、倪黃莊、張道口、門道口及小卞莊公社的青凝侯等村并入。

1983年改稱大寺鄉1995年，經市政府批準，大寺鄉撤鄉建鎮，更名為大寺鎮，實行鎮管村體制，名稱沿用至今。