木头城子镇是朝阳县下辖的一个乡镇级行政单位。

民国年间，建立乡约及巡警局，辖馒头营子公社和杜官营子以西的台子、木头城子、胜利、董家店45公社。

伪满时期，建立村公所。

民国三十五年（1946年）1月，建朝南县梅勒营子区政府，木头城子为其所辖。

民国三十六年（1947年）秋，朝阳解放。同年冬建立区政府。

1949年，撤销朝南县，木头城子归朝阳县辖。

1951年，木头城子建镇。同年成立互助组。1955年，成立初级社。

1965年，全县并区建乡，梅勒营子区与木头城子区并为一个木头城子区，下辖12乡，境内建有4乡。

1958年，撤区并乡，4乡合并为木头城子乡。同年10月，木头城子乡改为共兴公社，驻地木头城子。

1960年初，台子、馒头营子、木头城子合并为木头城子公社。

1961年春，台子、馒头营子分出，木头城子公社由原来的5大队增到14生产大队。

1973年，又分出姚杖子大队，木头城子公社下辖15村。

1983年春，乡变镇，下辖15村。

2003年，小沟村与召山咀村合并为召山咀村。

木头城子镇地处朝阳县西部，南与胜利乡相连，西北与乌兰河硕蒙古族乡隔河相望，北与东大道乡隔河相望，东北与台子镇为邻，辖区东西最大距离15千米，南北最大距离40千米， 区域面积129.97平方千米。

木头城子镇镇内南部山区蕴藏着石棉、高岭土、油母页岩、铁、铜等矿产资源，储量丰富，极具开采价值。

2011年末，木头城子镇辖十家子镇、木头城子、西营子、扎兰营子、永来店、西三家、满达营子、新村、徐家屯、姚杖子、蒿松沟、陈杖子、召山咀、郑杖子14个行政村；下设137个村民小组。

截至2020年6月，木头城子镇下辖1个社区和13个行政村。 镇人民政府驻木头城子村。

2011年末，木头城子镇辖区总人口28754人。

2017年，木头城子镇常住人口28355人。

截至2018年，木头城子镇户籍人口27824人。

2011年，木头城子镇财政总收入4501.4676万元，其中地方财政收入1945万元；农民人均纯收入7800元。

木头城子镇有农业耕地面积62000亩。粮食作物以玉米、高粱、谷子、豆类等为主。畜牧业以饲养牛、羊、生猪、家禽为主。

2018年，木头城子镇有营业面积超过50平方米以上的综合商店或超市65个。

2018年，木头城子镇有工业企业3个。

2011年末，木头城子镇有幼儿园14所，小学11所，初中1所，九年义务教育覆盖率达100%。

该镇共有16所中小学，分别是：朝阳县木头城子实验中学、朝阳县木头城子镇中心小学、朝阳县木头城子镇十家子镇小学、朝阳县木头城子镇西营子小学、朝阳县木头城子镇召山咀小学、朝阳县木头城子镇大杖子小学、朝阳县木头城子镇姚杖子小学、朝阳县木头城子镇扎兰营子小学、朝阳县木头城子镇新村小学、朝阳县木头城子镇木头城子小学、朝阳县木头城子镇永来店小学、朝阳县木头城子镇满达营子小学、朝阳县木头城子镇蒿松沟小学、朝阳县木头城子镇西三家小学、朝阳县木头城子镇郑杖子小学、朝阳县木头城子镇陈杖子小学。

2011年末，木头城子镇有各级各类医疗卫生机构57个，其中社区服务站4个，专业卫生人员61人。

2011年，木头城子镇农村安全饮用水普及率、农村卫生厕所普及率均为100%，新型农村合作医疗参合率93%。

2011年，木头城子镇有城镇最低生活保障户数113户。农村最低生活保障户数1237户；农村五保供养140人。敬老院1所，床位60张。

2011年末，木头城子镇区共有桥梁4座。有汽车客运站1个，日间往返朝阳区，胜利等地，年客运量3.2万人次。