明清此村设驿站，在此换马，村西有大水湾，故名换马湾，后演化为今名。乡境，1912年属好义区。1928年属第五区。抗日战争时属第三区。1947年属第八区。1949年属角峪区。1958年属在家庄公社。1959年属角峪公社。1984年属角峪办事处。1985年调整区划时，角峪办事处分离出茌家庄乡、化马湾乡、王家庄乡3个乡。1985年组建化马湾乡。1999年，辖31个行政村，96个自然村。
化马湾乡地下矿藏丰富，有金、铁、页岩石等，山区规模特色农业大樱桃、日本甜柿、板栗等已注册为绿色产品。化马湾乡风光秀丽、历史文化源远流长，可供瞻观景点多、开发价值大，以“徂徕山国家森林公园”为依托的“龙湾地质公园”建设已初见成效。 主要厂矿企业:泰安宏利食品厂、泰安市瑞昌化工有限公司、泰安市科建保温节能材料厂、泰安市贵和包装有限公司、恒通玻璃钢精工制造厂、山东大宝养殖加工有限责任公司养殖基地、泰安市中原重工机械加工有限公司、泰安市泰银电力器材有限公司、泰安市东方化工机械有限公司、泰安市第二水泥厂等20余家。工业企业主要产品有水泥、玻璃纤维纱、多孔砖、服装、铸件、卫生香、树脂、乙醇等。