治末期至日治初期，顶桥子头地区为一街庄，称为「顶桥仔头庄」，隶属于蓝兴堡。该庄西北与公馆庄为邻，北与台中街为邻，东北与旱溪庄为邻，东边及南边为内新庄、凉伞树庄，西边为下桥仔头庄。1901年（日治明治三十四年）11月，全台废县厅改设二十厅，该庄隶属于台中厅。1903年（明治三十六年）6月，该庄编入「台中区」，隶属于台中厅。1909年（明治四十二年）10月，合併二十厅为十二厅，台中区隶属不变。1920年（大正九年），全台地方制度大改正，废十二厅改设五州二厅，该庄改制并雅化为「顶桥子头」大字，隶属于台中州辖台