宋元時(shí)期，大垛人口眾多，生產(chǎn)發(fā)展，形成了較大的自然鎮(zhèn)。
明代成為了興化四大名鎮(zhèn)之一。
清代后期屬于興化縣東二圖。
民國(guó)元年興化市實(shí)行市鄉(xiāng)制，民國(guó)二十三年實(shí)行保甲制，大垛隸屬二區(qū)大垛鎮(zhèn)，1941年興化縣抗日民主政府成立。
大垛隸屬臨城區(qū)，1943年10月大垛鎮(zhèn)向北地區(qū)隸屬于興化縣草馮區(qū)，南部東部屬興東縣的臨城區(qū)、梓辛區(qū)。
1944年11月撤銷興東縣，并入興化縣。
1945年7月成立大垛區(qū)（北部仍為草馮區(qū)，南部及集鎮(zhèn)為大垛區(qū)，東部為梓辛區(qū)），1945年9月，大垛鎮(zhèn)屬于興化中部、南部隸屬于大垛區(qū)，區(qū)公所駐竹泓鎮(zhèn)。
1958年2月，興化實(shí)行大鄉(xiāng)制，今天大垛北部隸屬于大垛鄉(xiāng)。
1958年3月隸屬竹泓公社。
1959年大垛片轄：竹泓、大垛、狄垛、陶莊公社。
1967年建立公社革命委員會(huì)。
1972年改為公社管理委員會(huì)，1973年，興化為10個(gè)區(qū)，大垛區(qū)轄大垛、狄垛、陶莊、昌榮公社。
1983年實(shí)行政社分設(shè)，恢復(fù)鄉(xiāng)人民政府，設(shè)立經(jīng)濟(jì)聯(lián)合委員會(huì)。
1986年12月經(jīng)省人民政府批準(zhǔn)，撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)。
2001年鄉(xiāng)鎮(zhèn)合并，大垛鎮(zhèn)未參與合并，依舊單獨(dú)建鎮(zhèn)，其名沿用至今。