ตำบลหนองหัวช้าง เป็นหนึ่งใน 16 ตำบล ของอำเภอกันทรารมย์ เดิมชื่อตำบล "โนนสัง" มีเขตการปกครองท้องถิ่นที่หลายหมู่บ้าน มีอาณาเขตกว้างขวาง ทิศเหนือติดแม่น้ำมูล ทิศใต้ติดลำน้ำห้วยขยุง ทิศตะวันออกติดปากห้วยขยุง ทิศตะวันตกติดเขตตำบลคำเนียม ต่อมาในปี พ.ศ. 2497 ทางการเห็นว่าตำบลโนนสัง มีพื้นที่การปกครองกว้างขวาง ไม่สามารถปกครองได้ทั่วถึง จึงได้แบ่งเขตการปกครองเสียใหม่ โดยแบ่งออกเป็น 2 ตำบล คือ ตำบล "โนนผึ้ง" และ ตำบล "โนนสัง"

      ต่อมา พ.ศ. 2500 ได้เปลี่ยนชื่อตำบลใหม่ จากตำบล "โนนผึ้ง" เป็นตำบล "โนนสัง" และได้เปลี่ยนชื่อตำบล "โนนสัง" เป็นตำบล "หนองหัวช้าง" แบ่งการปกครองออกเป็น 12 หมู่บ้าน และได้ยกฐานะจากสภาตำบล เป็น องค์การบริหารส่วนตำบลหนองหัวช้าง เมื่อ 22 กุมภาพันธ์ 2540 จนถึงปัจจุบัน