春秋时期，卧龙山街道境域属鲁地；隋代时期开始，属鲁郡。
民国元年（1912年）后，属嘉祥县马官屯区。
1948年至1953年，属嘉祥县高海区。
1953年至1958年，属第五区（驻地牟海），也称大山头区。
1958年，成立卫星公社，同年11月，撤嘉祥县，并入济宁市。
1962年，恢复嘉祥县，建立大山头公社。
1984年，改为大山头镇。
1997年，更名卧龙山镇。
2013年，经山东省政府鲁政函民字【2013】46号文件批准，同意撤销卧龙山镇，以其原行政区域设立卧龙山街道办事处，街道办事处机关驻原卧龙山镇政府驻地。