該鎮在解放前未形成獨立建制，清末至民國初年城區設四隅，1928年署區稱第一區，1947年稱魯城鎮，1948年12月稱城關區，1956年8月改稱城關鎮，1959年1月改稱兗州人民公社，1962年1月改稱城關人民公社，1984年5月改為城郊區，1986年12改為城郊鄉，月1994年9月，撤鄉設鎮，命名新兗鎮。
2000年12月，泗莊鎮并入新兗鎮，稱新兗鎮。
2005年8月，濟寧高新區黃屯鎮稻營管區的東稻營、西稻營、楊廠、東張村、老府莊、金村六個村劃歸新兗鎮。
2007年8月2日，設立“山東兗州工業園區管理委員會”與新兗鎮實行鎮區合一管理。
2008年10月，劃出34個村保留51個村，沿用新兗鎮名稱與兗州新兗工業園合為一體。
2013年5月，初新兗鎮重新區劃調整，劃入大安鎮33個村和山拖社區。