早在明朝初年就有蒙古族在此地游牧生息，建起毛都西伯屯落。

清朝后期、民國(guó)時(shí)期至1936年轄于郭爾羅斯前旗塔虎努圖克（區(qū)）；1937年轄于第二努圖克（區(qū)）；1940年轄于庫(kù)里努圖克（區(qū)），1945年“八一五”光復(fù)后，轄于達(dá)里巴區(qū)（五區(qū)）；1956年3月撤區(qū)劃鄉(xiāng)轄于三馬架鄉(xiāng)；1958年4月轄于達(dá)里巴鄉(xiāng)；1958年10月轄于達(dá)里巴人民公社；1964年4月從達(dá)里巴公社劃出七個(gè)生產(chǎn)大隊(duì)（奔布來(lái)、三馬架、姜家、二龍索庫(kù)、六家子、毛都站、東興），平鳳公社劃出二個(gè)生產(chǎn)大隊(duì)（牙木吐、復(fù)興），新來(lái)公社劃出一個(gè)生產(chǎn)大隊(duì)（木頭西北），成立木頭站人民公社。

1981年地名普查考證“木頭”系蒙語(yǔ)，因音譯不正，故進(jìn)行調(diào)整，正音為“毛都”定名為毛都站鎮(zhèn)人民公社。

1983年改為鄉(xiāng)建制為毛都站鄉(xiāng)，1984年12月經(jīng)省批準(zhǔn)成立毛都站鎮(zhèn)。