清道光十八年（1838年），東莞明倫堂在現(xiàn)萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)境域圍墾。

1949年10月18日，現(xiàn)萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)境域解放，由東莞縣萬(wàn)頃沙軍事管制委員會(huì)接管。

1952年7月，劃入珠�？h第四區(qū)公所。

1955年，改稱(chēng)萬(wàn)頃沙區(qū)。

1957年3月，劃入中山縣，為萬(wàn)頃沙鄉(xiāng)。

1958年10月，與珠江農(nóng)場(chǎng)合并成立萬(wàn)頃沙公社。

1959年7月，劃入番禺縣。

1984年，為萬(wàn)頃沙區(qū)。

1987年，撤區(qū)建萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)。

2002年3月18日，原新墾鎮(zhèn)并入萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)。

2005年10月，萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)移交南沙區(qū)。