牛家营子镇的名称源于其镇政府驻地牛家营子自然村。清乾隆四年（1739年），牛姓人家来此建村定居，遂得名牛家营子。这一名称延续至今，成为全镇的政治、经济与文化中心。

牛家营子镇地处锡伯河下游，位于喀喇沁旗锦山镇东北方向约25公里处。其北部与赤峰市松山区接壤，西部与永丰乡相邻，南部毗邻驼店乡和十家满族乡。全镇总面积为222平方公里，其中耕地面积达到94073亩。镇域东西两侧为低山丘陵区，中间则是锡伯河冲积形成的峡谷平原。这里土地肥沃，水源充沛，适宜农业经济发展。交通较为便利，商品经济相对活跃，是喀喇沁旗重要的商品粮基地之一。

作为全旗开发较早的地区之一，牛家营子镇拥有丰富的历史文化遗产。大碾子村的麒麟山属于红山文化遗址，证实早在6000年前就有人类在此繁衍生息。遮盖山千佛洞则为典型的辽代石窟寺建筑，反映了辽代时期此地已有人类聚集。此外，老土城子也是一处辽代遗址，但因年代久远而逐渐湮没。牛家营子镇所辖的仓窖村，曾是喀喇沁王爷府的官仓所在地，早在康熙年间便建有仓窖用于储粮，成为当地较早的粮食集散地。

牛家营子镇以农业生产为主，开发历史悠远。早在17世纪末，当地居民就开始引锡伯河水进行灌溉。到1995年，全镇已建成主要水利灌渠13道，主干线总长27公里，配套机电井345眼，灌溉面积占到总耕地面积的50%以上。主要粮食作物包括玉米、谷子、高粱和小麦，经济作物则以烤烟、药材、辣椒、甜菜和蔬菜为主。其中，中药材自20世纪80年代开始大面积种植，逐渐成为当地特色产业。

新中国成立前，镇域内林木稀少，山区多为光山秃岭。新中国成立后，林业生产得到迅速发展，如今经济林与农田防护林郁郁葱葱。畜牧业生产也有了长足进步。在工业方面，镇办和村办企业如砖厂、预制件厂、综合厂、地毯厂、基建工程公司等蓬勃发展，使牛家营子镇成为旗内的乡镇企业大户。

凭借距离赤峰市区较近的地理优势，牛家营子镇的商贸活动十分活跃。现已建成较大规模的中药材市场，集市贸易繁荣，不仅吸引了本旗的客商，还有相邻旗县的人前来交易。镇内店铺林立，商贾云集，成为喀喇沁旗重要的商品集散地。1995年，全镇农民人均纯收入已达到1050元。与此同时，镇内的文化教育事业也实现了快速发展。

在行政区划沿革方面，1949年牛家营子镇属喀喇沁旗第4区。1958年4月建乡时，划分为牛家营子乡、下水地乡和永丰泰乡。1960年2月，改建为牛家营子公社和永丰太人民公社。1984年，分别改建为牛家营子镇和永丰乡。2006年，永丰乡并入牛家营子镇，形成了现在的行政格局。