明代，称塘头厦，属东莞县归城乡第六都，塘厦圩为都府所在地；万历元年（1573），今塘厦境分属新安、东莞两县管辖。
清乾隆十九年（1754），复将分属新安县的土地划归东莞，统属石龙戍厅管辖。
民国初期，属东莞县第四区。
1934年，塘厦圩设乡，为塘厦建立乡政权之始。
1949年，为东莞县新三区。
1952年，为东莞县第八区。
1955年，第八区改为东莞县塘厦区。
1957年，撤区并大乡，塘厦区析分为塘厦、凤岗2个大乡。
1958年，为东莞县塘厦人民公社，管辖塘厦、清溪、凤岗。
1959年，析出清溪人民公社。
1961年，析出凤岗人民公社。
1983年，改为塘厦区。
1987年，撤区建立塘厦镇，名称沿用至今。