马头镇墟市始建于清初，位于福水、乌石岗、军屯地交界处的新丰江畔，因墟镇的西北有一小山，形似马头而得名。
1959年因国家建设新丰江水库，墟市属水淹区，故迁移至湖塘村建新墟，并建镇治所。
马头镇属地在明清时属长吉都的黄猄牙约、锡场约、严层约。
民国时期属二区。
新中国成立后，属第二区（1957年6月大席划归连平县管辖）。
1958年撤区改乡时属马头乡（层坑乡于1958年1月与马头乡合并为马头乡），后改为马头公社。
1962年6月，大席划回马头公社管辖。
1983年撤公社建区时，改为马头区。
1986年12月，改为马头镇。
2005年12月，石角镇属地与大席镇属地并入马头镇。