地名由来：乌兰是红色的意思，木伦是河的意思，合起来就是红色的河的意思。

2022年9月，2021中国西部百强镇名单揭晓，乌兰木伦镇位列第4位。

2020年9月，乌兰木伦镇上榜2019中国西部百强镇，位列第84位。

2014年7月，乌兰木伦镇被国家住房城乡建设部等七部委确定为全国重点镇。

2011年10月，环境保护部授予乌兰木伦镇2011年国家生态建设示范区之“全国环境优美乡镇”称号。

2009年1月，乌兰木伦镇上榜第二届全国文明村镇名单。

2005年10月，乌兰木伦镇上榜第一届全国文明村镇名单。

乌兰木伦镇行政隶属内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗（简称伊旗），地处伊旗东南部，是伊旗金三角（阿勒腾席热镇-札萨克镇-乌兰木伦镇）核心发展区的重要组成部分，伊金霍洛国际机场位于本镇，铁路、公路等也非常方便。已形成集公路、铁路、航空于一体的立体交通网络，成为伊金霍洛旗草原旅游、鄂尔多斯旅游的重要交通枢纽。

1993年前，乌兰木伦镇并未成为独立的建制镇，南北分属于伊旗布连乡和布尔台格乡。1993年，乌兰木伦正式确定为伊金霍洛旗的独立建制镇。2005年，按照全旗苏木镇机构改革要求，将原布尔台格乡、布连乡并入乌兰木伦镇。

乌兰木伦镇与陕西省镇级小城市大柳塔综合改革试验区隔河相望。东界乌兰木伦河，东南与陕西省大柳塔镇隔河相望，北与伊旗阿勒腾席热镇、纳林陶亥镇相邻，西与伊金霍洛苏木、札萨克镇相连。全境东西最宽约30公里，南北最长约38.3公里，总面积约725.7平方公里。镇政府驻地上湾村，城镇建成区面积13平方公里。2011年，镇域城镇化水平为79.8%。2015年，森林覆盖率达到56%，植被覆盖率达到80%，城镇绿地率达到78%以上。

乌兰木伦镇辖花亥图村、补连海子村、格丑庙村、石灰沟村、本独什里村、布尔台村、明安木独村、松定霍洛村、曼斋庙村、乌兰木伦村、哈沙图村、补连塔村、巴图塔村、上湾村、昌汉苏村、折家梁村16个行政村（6个农村社区），108个村民小组，4个城镇社区。总人口8.6万人。

乌兰木伦镇境内矿产资源丰富，素有“太阳石的故乡”之美誉，煤炭探明储量已达百亿吨，是国家能源集团煤炭主采区。被称为煤海绿洲的小镇，红河岸边的故乡。

乌兰木伦镇气候特点为夏季温和，冬季寒冷，降水较充足。乌兰木伦镇境内有两条水系贯通，其一为东部边缘的乌兰木伦河，由北向南流至陕西省神木县罗峪口，从右侧汇入黄河；另一条为呼和乌素河，由西向东汇集于乌兰木伦河，且在中部形成呼和乌素水库。乌兰木伦镇年降水量较丰富，城镇用水以地表水为主，属较富水地区。

乌兰木伦镇充分利用得天独厚的人文和自然资源优势，把壮大文化旅游业作为推动产业结构转型的重要突破口，全力打造“绿色煤海”和“西部第一村”旅游品牌，进一步完善基础建设和旅游配套服务功能，充分发挥景区、景点的集聚效应和产业效应，努力形成富有特色的新农村—绿色煤都精品旅游线路。

乌兰木伦河由北至南贯穿整个镇域，依托得天独厚的水资源优势，沿河道结合绿化规划建设集休闲、旅游、文化、健身为一体的观光带，作为镇域的主要生态绿化景观轴带。依托先进的工业生产技术及矿产资源，在补连塔煤矿南侧水池开发建设工业旅游项目，有选择地对境内部分工业厂区、生产过程等进行开放，使之成为新的参观、旅游热点，结合科普教育等，展示独特的工业文明景观。

随着伊金霍洛旗第二届乡村旅游季的火热开展，2017年8月19日第二届乌兰木伦镇乡村旅游节在哈沙图村隆重开幕。承接仲夏狂欢，迎接初秋喜悦，田园美食、民族歌舞、农趣游戏、研学采风……一场趣味乡村之旅带你开启八月新潮。第二届伊金霍洛旗乡村旅游季自开幕以来，哈沙图村作为第四站依旧热潮不减，精彩的活动内容，丰富的游戏项目，让游客和户外爱好者们都更深入的体会到了乡村的魅力，感受到了乡村旅游的闲适和美好。

乌兰木伦镇区位环境优越，地处呼—包—鄂“金三角”区域。境内贯穿有阿大一级公路、包茂高速G65、包神铁路、包西铁路和鄂尔多斯伊金霍洛国际机场，已形成集公路、铁路、航空于一体的立体交通网络，成为鄂尔多斯及周边地区的重要交通枢纽。鄂尔多斯伊金霍洛国际机场位于本镇西北部的哈什图村。

乌兰木伦镇的铁路交通主要有包神铁路和神东煤炭公司的铁路专用线。包神铁路从乌兰木伦河东岸横跨上湾铁路桥，经过位于乌兰木伦河西岸的乌兰木伦镇区后，再次跨越乌兰木伦河，进入陕西境内的神木县。包神铁路是乌兰木伦镇联系南北地区的主要交通干道，在镇区设有神东站（位于河东榆林市神木市神东医院旁），已停止办理客运业务，乘火车需要去鄂尔多斯站或东胜站。

乌兰木伦镇镇域内有一条高速公路——包茂高速公路G65，最近的出口是成陵出口；一条一级公路——阿大公路(阿勒腾席热镇—大柳塔镇)；其它均为三级公路或砂石路。镇域现状公路系统不完善，公路等级低。乌兰木伦镇规划利用现状三级公路，局部拓宽、改线，修建一条与札萨克镇联系的一级公路；东胜区的规划外环路从镇域内穿过，乌兰木伦村南北向道路升级为二级公路，北与东胜区外环路采用立交形式相交，南与阿大线相连。

乌兰木伦镇经济建设和社会各项事业均走在地区前列，先后获“全国文明村镇”、“全区十佳星级文明镇”、“全区小城镇建设先进单位”、“全国环境优美乡镇”、“中国绿色名镇”“自治区级重点镇”等荣誉称号。