轄區(qū)民國時期為白象鎮(zhèn)。

1949年5月后沿稱白象鎮(zhèn)；1950年設(shè)白象區(qū)；1956年撤區(qū)并鄉(xiāng)時，萬家、三山、長安、豹嶼、茗西等鄉(xiāng)及石北鄉(xiāng)的石船村并入稱白象鄉(xiāng)；1958年9月公社化時，建白象公社，11月并入柳市公社；1959年2月恢復(fù)白象公社；1961年管理區(qū)撤銷，成立白象鎮(zhèn)公社；因與甌海縣白象公社重名，1982年10月改稱北白象公社；1984年政社分設(shè)，改稱北白象鄉(xiāng)；1985年4月經(jīng)省人民政府批準(zhǔn)，改為建制鎮(zhèn)，1992年5月，茗嶼鄉(xiāng)、萬家鄉(xiāng)、洪渡橋鄉(xiāng)并入，仍稱北白象鎮(zhèn)。

鎮(zhèn)政府駐象南西路139號。

2011年5月，磐石鎮(zhèn)建制撤銷，其行政區(qū)域并入北白象鎮(zhèn)；2015年12月，北白象鎮(zhèn)又劃出部分區(qū)域復(fù)置磐石鎮(zhèn)。