清康熙五十六年﹝一七一七﹞，諸羅縣在此設大坵田一堡﹝今虎尾、土庫一帶﹞，因當地地形起伏如邱陵，故稱為﹝大崙腳﹞。乾隆二十四年，福建郭六至大崙腳開墾，在東北邊俗稱﹝后尾﹞的地方建築五間草寮，即最早的﹝五間厝﹞但在道光十年因曾圭角之變，官匪混戰於市街，化為焦土。日據時代初年，僅有五間厝與青埔仔兩小部落，光緒二十二年(西元一八九六年)「大日本製糖株式會社」在今五間厝設廠，遂成為本省製糖中心，因「后」與「虎」音近且位於虎尾溪旁，故易名為虎尾。民國九年十月一日成立台南州虎尾郡虎尾庄役場，民國二十二年提升為台南州虎尾郡虎尾街。
台灣光復後，民國三十五年成立台南縣政府，改街庄為鄉鎮，故為台南縣虎尾鎮，設鎮公所與區署。民國三十九年實施地方自治，縣市行政區域重劃，增雲林、嘉義兩縣，始改為雲林縣虎尾鎮。
虎尾鎮衛生所現址辦公廳舍係於民國七十一年建造，後於民國八十二年八月十日進行擴建，並於民國八十三年三月三十一日竣工啟用，辦理全鎮公共衛生業務，提供民眾醫療諮詢及保健服務。
本鎮居於雲林縣之中心位置，然因醫療資源豐富故本所並無群體醫療之業務，本機關主要工作項目係衛生保健業務。