马头水乡历史悠久，早在唐朝就已有农民在此务农，民俗文化发达，悠久的历史为马头水乡留下丰富的人文景观。多福寺、龙泉寺、土堂大佛等遗迹多达30余处。至今保留有600多年的历史遗迹，如墙门，庭院、碑刻、砖雕保留至今，为马头水乡留下了丰富的史迹传说。

马头水乡所辖村庄，太原解放初属于阳曲县，除河家山外，其余均于1951年划入太原市第五区。

1953年建立马头水、银角二乡。

1954年归万柏林区。

1956年二乡合并为马头水乡，1957年划属太原市郊区。

1958年8月合并于化客头镇。此后，三年间，马头水各村归属一直随化客头而变化。

1961年原马头水乡各村从化客头公社分出，建立马头水公社，属于汉区，同年，何家山从化客头公社划入，1963年全境重归郊区。

1970年划为北郊区。

1984年建立马头水乡。

1998年1月划归尖草坪区，成为全区唯一的山区乡镇。