1945年9月，属建平县建平区（四区）。
1949年7月，归建平县马场区（二区）管辖。
1956年1月，为建平县建平县区二十家子乡。
1958年10月，为马场公社（卫星）二十家子大队（作业区）。
1961年5月，成立二十家子人民公社，驻地后二十家子。
1981年10月，为实现地名标准化，更名为北二十家子人民公社；1984年4月，改建为北二十家子乡；1984年10月，更名为北二十家子回族乡。
1986年5月，撤销北二十家子回族乡建制，设立北二十家子回族镇。
1999年8月，改称北二十家子镇至今。