北鎮因醫巫閭山為北方鎮山而得名。《周禮》記載，東鎮青州沂山，西鎮雍州吳山，中鎮冀州霍山，南鎮楊州金稽山，北鎮醫巫閭山，合稱五座鎮山。據《廣寧縣鄉土志》記載，“舜封十二山以醫巫閭山為幽州之鎮故名北鎮”。在明、清有廣寧大山之稱，至今廣大群眾仍稱其為“大山”。兩漢的無慮縣，唐代的巫閭守捉，都是由醫巫閭而得名。金代開始改為廣寧，沿用至清末。民國二年（1913年）全國統一縣名，因與湖南廣寧縣重名而改稱北鎮縣。
北鎮縣境戰國時屬燕國遼東郡。秦屬遼東郡。西漢、東漢屬幽州刺史部遼東郡，境內設有無慮縣。三國時屬幽州昌黎郡（今義縣）。西晉時屬平州（今遼陽）昌黎郡。南北朝時屬營州昌黎郡（今朝陽）。隋朝時屬燕郡（今義縣）。唐屬安東都護府，設巫閭守捉。遼代屬中京道，設顯州，轄奉先、山東、歸義三縣。金代屬北京路，設廣寧府，轄廣寧、閭陽、望平三縣。元置廣寧府路，轄閭陽、望平二縣。明代屬遼東都指揮使司。清光緒三十三年（1907年）置廣寧縣，屬錦州府。民國元年屬奉天省遼沈道。民國十八年（1929年）屬遼寧省。1931年屬奉天省。1932年屬奉天省。1934年屬錦州省。
1949年屬遼西省。1954年屬遼寧省。1989年6月29日，國務院批準：撤銷北鎮縣，設立北鎮滿族自治縣。1995年3月21日，民政部（民行批[1995]21號）批準：撤銷北鎮滿族自治縣，設立北寧市（縣級）。2006年2月8日，民政部（民函[2006]32號）：同意將遼寧省北寧市更名為北鎮市。2006年3月7日，遼寧省政府《關于同意將北寧市更名為北鎮市的批復》（遼政[2006]44號）：經國務院批準，同意將北寧市更名為北鎮市，其所轄行政區域不變，繼續執行民族自治地方的有關政策。
1996年，北寧市面積1782平方千米，人口約53.2萬人，其中滿族約33.8萬人。轄13個鎮、11個鄉：廣寧鎮、大市鎮、中安鎮、正安鎮、溝幫子鎮、青堆子鎮、羅羅堡鎮、趙屯鎮、高山子鎮、閭陽鎮、常興店鎮、窟窿臺鎮、廖屯鎮、大屯鄉、廣寧鄉、五糧鄉、汪家墳鄉、吳家鄉、柳家鄉、高力板鄉、曹屯鄉、富屯鄉、新立鄉、鮑家鄉。市政府駐廣寧鎮。
2000年第五次人口普查，北鎮市常住總人口527217人，其中（13個鎮、10個鄉）：廣寧鎮40607人，溝幫子鎮57844人，大市鎮12720人，羅羅堡鎮22702人，常興店鎮22228人，正安鎮24313人，閭陽鎮30940人，中安鎮27989人，廖屯鎮22774人，窟窿臺鎮22791人，趙屯鎮27321人，青堆子鎮19347人，高山子鎮26701人，富屯鄉22149人，汪家墳鄉13655人，鮑家鄉13181人，高力板鄉13562人，曹屯鄉16078人，大屯鄉16490人，五糧鄉19732人，吳家鄉12076人，柳家鄉11579人，新立鄉3092人，廣寧鄉（本站注：非正式行政區劃）24317人，醫巫閭山風景名勝區3029人。
2002年1月31日，省政府（遼政[2002]34號）批復同意：撤銷曹屯鄉、廖屯鎮，合并設立廖屯鎮；撤銷新立鄉、吳家鄉，合并設立吳家鄉；撤銷窟窿臺鎮、中安鎮、五糧鄉、高力板鄉，將原中安鎮、窟窿臺鎮所轄行政區域及五糧鄉的前五糧等11個村，高力板鄉的高力板等7個村合并設立中安鎮；將高力板鄉的肖屯等3個村劃入正安鎮；將五糧鄉的平安臺村劃入青堆子鎮；撤銷廣寧街道、汪家墳鄉，將廣寧街道的望虎等12個村與原汪家墳鄉合并設立遼城鄉；將原廣寧街道所轄的其余的村委會、社區居委會分設北鎮、觀音閣、廣寧三個街道。除溝幫子鎮和3個街道外，其余鄉鎮繼續享受民族鄉待遇。3月，北寧市鄉鎮正式調整。
2002年6月，北寧市轄北鎮、廣寧、觀音閣3個街道，大市、正安、中安、羅羅堡、常興店、閭陽、溝幫子、廖屯、青堆子、高山子、趙屯11個鎮，富屯、鮑家、大屯、柳家、吳家、遼城6個鄉，下設35個社區、324個行政村，面積1782平方千米，人口約52.72萬人。有滿、漢、回等19種民族，其中滿族人口32.7萬人，占全布總人口的62.4％。
2010年第六次人口普查，北鎮市常住總人口514898人，其中：北鎮街道49153人，觀音閣街道2755人，大市鎮11329人，羅羅堡鎮21780人，常興店鎮21916人，正安鎮26083人，閭陽鎮29836人，中安鎮73774人，廖屯鎮34771人，趙屯鎮26209人，青堆子鎮21456人，高山子鎮19578人，溝幫子鎮62989人，富屯鄉19093人，鮑家鄉12605人，大屯鄉15472人，吳家鄉11198人，柳家鄉11012人，廣寧鄉36243人，遼寧省北鎮市高山子監獄4769人，新立農場2877人。
2013年，省政府（遼政[2013]159號）批復同意：撤銷吳家鄉，設立吳家鎮；撤銷富屯鄉，設立富屯街道；撤銷遼城鄉、廣寧街道，合并設立廣寧街道。2014年，設立沙河子街道（錦政[2014]27號）；撤銷溝幫子鎮，設立溝幫子街道（遼政[2014]28號）。