辽统和十三年（995）设丰州，后改为澄州。
金代建全州，元代为全宁府，后升全宁路，明代设全宁卫。
清天聪八年（1634），分左右两翼旗，此为为左翼旗属地。
1912年为全宁设治局、全宁县政府驻地，后划归赤峰县第六区管辖。
1945年为乌丹县政府驻地，设乌丹街公所。
1950年设城关区。
1956年乌丹县建制撤销，与翁牛特旗合并，乌丹镇为翁牛特旗政府驻地，城关区改建为乌丹乡。
1958年成立乌丹公社，1964年从乌丹公社划出，建乌丹镇。
1984年撤销乌丹公社，大部分划归乌丹镇。
2006年区划调整时，将山咀子乡、朝格温都苏木、巴嘎塔拉苏木、布力彦苏木原管辖的行政区域整建制并入乌丹镇，将头分地镇4个村并入乌丹镇，隶属翁牛特旗，沿用至今。