原属依兰县管辖。

1939年6月划归桦川县管辖，隶属千振街。

1946年6月划归新设置的桦南县，隶属湖南营区。

1946年11月设置柳毛河区，1950年7月改为第五区。

1956年桦南县并入桦川县后，设置柳毛河乡。

1958年4月并入新兴乡，同年9月改称新兴人民公社。

1962年5月从新兴人民公社划出，成立柳毛河人民公社。

1964年复归桦南县管辖。

1984年4月，改称柳毛河乡。

2001年2月并入桦南镇。

2019年5月从桦南镇划出，设立柳毛河镇，名称沿用至今。