台湾清治末期，土牛地区为一街庄，称为「土牛庄」，隶属于捒东上堡。该庄东北及东隔大甲溪与校栗埔庄、东势角庄、新伯公庄为界，南与永居湖庄为邻，西南边及西边为新社庄，西北边为社藔角庄。。1901年（日明治三十四年）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「石岗区」，仍隶属于台中厅。1909年（明治四十二年）10月，全台二十厅合併为十二厅，石岗区隶属不变。1920年（大正九年），全台地方制度大改正，该庄改制为「土牛」大字，隶属于台中州东势郡石冈庄，大字下有「土牛」