該鎮(zhèn)是喀喇沁旗開發(fā)較早的地區(qū)之一，大碾子麒麟山紅山文化遺址，說明早在6000年前就有人類在此活動，遮蓋山石窟寺為典型遼代建筑，說明遼代此地曾有人類聚集，牛家營子所轄倉窖村曾建有喀喇沁王爺府的官倉，成為較早的糧食集散地。
1949年屬第4區(qū)，1958年4月建鄉(xiāng)時劃分為牛家營子鄉(xiāng)、下水地鄉(xiāng)和永豐泰鄉(xiāng)，1960年2月改建為牛家營子公社和永豐太人民公社，1984年改建為牛家營子鎮(zhèn)和永豐鄉(xiāng)，2006年永豐鄉(xiāng)并入牛家營子鎮(zhèn)。