斗南鎮原稱「他里霧」係平埔族的社名而來，據荷蘭佔台文獻記載，平埔族在雲林地方設有五社，其中他里霧社就是本鎮舊社里，猴悶社是現在本鎮將軍里溫厝角，本鎮早自明朝鄭成功開台就已開始，清朝統治後漢水陸續移居，乾隆年間逐年市街。是雲林地方最早開發地方。清康熙四十九年周元文重修台灣府志中已有「他里霧社」的記載。至康熙五十六年諸羅縣志人有記載「諸羅十七莊」之一，並有他里霧街之稱。光緒十二年雲林縣建置以前隸屬諸羅縣一保，改屬雲林縣後為十六保之一，轄本鎮及古坑鄉湳仔、麻園、虎尾鎮惠來厝過溪仔，大埤鄉埔羌崙等計五十八庄。
日據時代初置他里霧支廳，至民前十五年六月政府公佈街庄長設置規定，本鎮及虎尾鎮惠來厝、過溪仔等地區劃分為他里霧、林子、大東、隸屬斗六廳，各區置庄長處理基層行政事務，至民國前三年十月，地方制度修改，廢斗六廳，改屬嘉義廳。民前二年二月一日管制改正，他里霧、林子、大東三區合併改稱他里霧區，任命區長設區長役場於他里霧。
迨民國九年十月一日地方制度再度改正將「他里霧」改稱「斗南」並將過溪仔、惠來厝，劃入虎尾鎮行政區域。本鎮現在區域改為「斗南庄」隸屬台南州斗六郡轄。民國廿九年六月十七日升格為街，設斗南街役場。民國卅四年八月十五日日本投降，同年十月廿五日台灣光復，卅五年一月十一日成立斗南鎮公所，置鎮長綜理鎮務，卅九年十月廿五日本省行政區域調整改屬雲林縣。