La comuna fue creada con el nombre de Peña Blanca, por decreto del 12 de junio de 1902, con el territorio de la subdelegación homónima, del departamento de San Fernando, que hasta entonces integraba la comuna de Pichilemu. La cabecera comunal fue Marchigüe.

La municipalidad entró en funciones el 3 de mayo de 1903.

Parte de su territorio fue segregado en 1924 para conformar la comuna de Población.

En 1928, la comuna fue renombrada como Marchigüe y se incorporó al departamento de Santa Cruz. Además, se le anexó el territorio de la comuna de La Estrella, que sería restaurada en 1934.

Al crearse el departamento Cardenal Caro en 1973, pasó a integrarlo. La comuna fue designada como su capital.

La «regionalización» de 1976 determinó que la comuna pertenece a la nueva provincia de Colchagua, VI Región. Tres años después, con la creación de la provincia Cardenal Caro, pasa a integrarla.