早在2000多年前，先民们就在这里渔猎耕种，繁衍生息。
宋代，塘头厦已形成村落，人们傍石马河搭舍而居。宋末，由于中原战乱频繁，河南、陕西一带的汉族人纷纷南下珠玑巷，部分民众辗转移居塘厦。
明代，塘头厦属东莞县归城乡第七都，塘厦圩为都府所在地。万历元年，今塘厦境分属新安、东莞两县管辖；
清乾隆十九年，复将分属新安县的土地划归东莞，统属石龙戍厅管辖。
民国初期，塘厦为东莞县第四区区公所驻地；
民国二十二年（1934年），塘厦圩设乡，为塘厦建立乡政权之始。
建国后，塘厦地区先后设立区、乡政府和人民公社管理委员会。
1987年4月改称为镇。
