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、民國時期至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年轄于庫里努圖克（區(qū)），1945年“八一五”光復后，轄于達里巴區(qū)（五區(qū)）；1956年3月撤區(qū)劃鄉(xiāng)轄于三馬架鄉(xiāng)；1958年4月轄于達里巴鄉(xiāng)；1958年10月轄于達里巴人民公社；1964年4月從達里巴公社劃出七個生產大隊（奔布來、三馬架、姜家、二龍索庫、六家子、毛都站、東興），平鳳公社劃出二個生產大隊（牙木吐、復興），新來公社劃出一個生產大隊（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，因音譯不正，故進行調整，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月經省批準成立毛都站鎮(zhèn)。