清乾隆《宝山县志》记载，本地有座泗漕庙（在抗战和“文革”中被毁），香火很旺，庙旁有一个村庄，进出村庄的巷子叫“庙巷”。1932年“一.二八”淞沪会战，十九路军在庙巷浴血抗战，阻击3万日军进攻，战地记者将此役误写成“庙行大捷”（巷与行，沪语同音），从此该名称沿用至今。

庙行镇坐落“宝山母亲河”蕰藻浜南岸，1956年建乡，隶属于上海北郊区。1993年撤乡建镇，改称庙行镇。庙行东以共和新路为界，与张庙街道和高境镇毗邻；南以共康路高压走廊为界，与静安区彭浦新村街道接壤；西以西弥浦河为界，与大场镇、大场机场相邻；北隔蕰藻浜，和顾村镇、杨行镇相望。

20世纪80年代庙行镇是著名的蔬菜生产区，当时上海市十大“菜篮子工程”基地之一，有2座万猪场和24座万鸡场，伴随着改革开放进程，商业贸易逐渐繁荣兴盛。随着上海中心城区不断外延，经过二十多年快速城市化的进程，已经成为中心城区的组成部分。全镇总面积5.96平方公里，是全市最小的镇，下辖3个行政村、3个村改制公司、4个镇属公司，34个自然小区、26个居委会。实有人口9.94万人。

庙行镇作为宝山区南端门户，上海“申”字交通中心一竖的起笔处，距人民广场20分钟车程，高铁上海宝山站15分钟车程，北靠“一号湾”科创带，南近“中环数字产业创新带”，是承接市中心辐射，同时链接大吴淞、南大东西两大发展区，向北腹地势能导入的中心节点。庙行还先后获得全国综合减灾示范社区、上海市双拥模范镇、上海市示范平安社区、上海市生活垃圾分类示范镇、上海市社区教育示范街道（乡镇）、上海市民族团结进步先进集体、上海市“119”消防先进集体、上海市健康促进工作先进集体、上海市儿童友好社区等荣誉。