清雍正四年（1726）建南汇县，大团地区隶属于江苏省松江府南汇县。
宣统三年（1911）建大团乡，1929年置大团镇。
1934至1949年属南汇县第八区公所，后属南汇县第六乡镇联合办事处，改名为大团区政府。
1956年，大团镇为南汇县属镇。
1958年末，南汇县隶属上海市。
1958年9月建立大团公社，1984年2月，撤销公社建制，建立大团乡。
1994年4月，撤销大团镇、大团乡建制，组建大团镇，实行镇管村体制；2003年5月，原大团镇、三墩镇建制撤销，建立新的大团镇。
2009年4月，撤销南汇区建制，并入浦东新区，大团镇隶属上海市浦东新区。
2010年10月1日，大团镇人民政府驻地从永春东路10号迁至南芦公路899号。