解放前夕为玉环县三盘区东屏镇第四保，解放初建政为寮垅乡第四村；1956年寮垅乡撤销划入洞头乡，1958年公社化时属洞头人民公社洞头管理区；1961年称洞头人民公社三寮大队；1962年从三寮大队析出单独成立后寮大队；1984年建后寮村民委员会。
1956年2月，撤区并乡，洞头、寮垄、半屏三乡合并为洞头乡，后寮村归属洞头乡，称寮垄社后寮生产队。
1958年5月29日，洞头撤县，7月1日洞头、大门复归玉环县管辖，10月洞头本岛成立一个公社，大门成立一个公社，洞头乡成立生产大队，寮垄社变成寮垄生产队，后寮变成生产小队，下后寮成立寮垄农场。
1959年4月玉环撤县，洞头归温州市管辖，原洞头县成立洞头工委，原洞头乡改为洞头管理区，寮垄生产队、洞头生产队、半屏生产队归洞头管理区管辖，胡建松任管理区党委书记。
1961年寮垄社体制改革，后寮、前坑寮、惠头寮合并，先后建立胜利大队、三寮大队；下半年洞头工委为调整公社规模，决定洞头管理区改为洞头公社。
1962年三寮大队撤销，析分成立后寮、前坑寮、惠头寮3个大队。
到1966年以后文化大革命开始，69年后寮成立了革命领导小组（简称革领小组）。
1971年恢复后寮党支部，由党支部主持日常工作，1984年政社分设时期，成立洞头乡后寮行政村。
命名后一直沿用至今。