清代，境域大部分属贵阳府辖地水边里和贵筑县的北上里一小部分属贵筑县东下里。
民国三年（1914年）至三十年（1941年）6月，在今牛场乡境内设置的文华、蓬莱、黄官、红锦4乡属贵阳县第八区（原北一区）；境内设置的大陵（大林）乡，属贵阳县第二区（原东一区）。
民国二十年（1931年），牛场为贵阳县第八区文华乡驻地，时辖牛场、云岩寨、大山、大土、大坝、大坡等自然村寨。
民国三十年（1941年）7月至1949年11月，属贵筑县白云区沙文乡。
1952年，在今乡境内建牛场、红锦2乡，属贵筑县第六区（沙文区）；建大林乡属贵筑县第八区（又名水田区）。
1958年2月，全境划归贵阳市，属贵阳市鸟当区。
同时原大林乡辖的大林、簸箩戈、火烧寨、石龙、安板田、小山、大山、尖山8自然村寨由水田区划归沙文区；同年9月，大林、牛场、红锦等高级社合并为团结公社；同年12月，与越美、跃进2公社合并为沙文公社，乡境建牛场、红锦、大林3管理区。
1959年12月，建立属贵阳市辖区的白云镇（习惯上仍称白云区）后，改属白云区。
1960年5月，成立白云（城市）公社后，属白云区沙文公社。
1961年6月，从沙文公社划出，成立牛场公社。
1962年7月，并入沙文公社，属乌当区。
1973年6月，恢复归白云区建制，复归白云区。
1984年1月，撒社建乡，原沙文公社分建为沙文乡和牛场乡。
1984年8月，牛场乡改牛场布依族乡。