原属宁安县管辖。
伪满时期，形成村落，称柴河屯，归佛塔密村管辖。
由于修筑牡佳铁路设立火车站，加之北部林区的开发，逐渐形成集镇。
1946年1月，属牡丹江市。
1946年5月，划归五林县。
1947年1月设置第三区。
1948年8月，改隶海林县管辖，设置柴河区。
1949年10月，改为第三区。
1955年复称柴河区。
1956年3月，划归林口县管辖，设置柴河镇。
1958年与柴河林业局合并为“政企合一”的柴河人民公社。
1960年与柴河林业局分开，改为柴河镇人民公社。
1962年10月，复归海林县管辖。
1964年5月，将镇郊生产大队划出，成立北站人民公社。
1965年4月，北站公社并入柴河镇人民公社。
1980年6月，撤销柴河镇人民公社，设立柴河镇，名称沿用至今。