该街道解放前属马官屯区。
1948年至1953年属嘉祥县高海区，1953年至1958年为第五区（驻地牟海），也称大山头区。
1958年成立卫星人民公社，同年划归济宁市。
1962年恢复嘉祥县，建立大山头人民公社。
1984年农村体制改革中更名为大山头镇。
1997年，大山头镇更名为卧龙山镇。
2013年12月，省政府批复同意撤销卧龙山镇，以其原行政区域设立卧龙山街道，街道办事处机关驻原卧龙山镇政府驻地，并沿用至今。