清時屬宰清鄉(xiāng)四十四都。

宣統(tǒng)三年屬北港鎮(zhèn)。

1928年稱水頭街，屬北港區(qū)。

1929年稱水頭里。

1930年改稱水頭鎮(zhèn)，屬北港區(qū)。

1940年北港區(qū)改名水頭區(qū)，屬水頭區(qū)。

1946年復(fù)稱北港區(qū)。

1949年成立水頭鎮(zhèn)人民政府，屬北港區(qū)。

1952年撤銷北港區(qū)，分設(shè)水頭、騰蛟二區(qū)，屬水頭區(qū)。

是年，析出溪心鄉(xiāng)。

1956年溪心鄉(xiāng)復(fù)并入，1957年又分出。

1958年將金山鄉(xiāng)并入，成立水頭鎮(zhèn)大隊（管理區(qū)），屬水頭公社。

1961年建立水頭公社。

1981年改稱水頭鎮(zhèn)。

屬水頭區(qū)。

1985年改縣直屬鎮(zhèn)。

1992年江嶼鄉(xiāng)、小南鄉(xiāng)和溪心鄉(xiāng)（除吳山村外）的溪心等9個村并入水頭鎮(zhèn)。

2011年鳳臥鎮(zhèn)、鶴溪鎮(zhèn)、鬧村鄉(xiāng)、南湖鄉(xiāng)、朝陽鄉(xiāng)并入水頭鎮(zhèn)。

2016年鬧村鄉(xiāng)、鳳臥鎮(zhèn)恢復(fù)建制。