На территории, ныне входящей в городской округ Муданьцзян, издавна жили различные племена (предки современных маньчжуров). Во времена царствования в Китае династии Тан здесь было государство Бохай, которое в 926 году завоевали кидани. После образования династии Мин на этих землях стали учреждаться различные китайские административно-территориальные единицы.

В цинскую эпоху одним из важнейших центров Маньчжурии стала Нингута, расположенная на территории нынешнего городского окуруга Муданьцзян, в нескольких десятков километрах к югу от современного города Муданьцзян. После завоевания Китая маньчжурами для контроля над северо-восточными землями с 1662 года был назначен цзянцзюнь с резиденцией в Нингуте. С 1757 года ставкой цзянцзюня стала крепость Гирин, а в Нингуте разместился подчинённый ему фудутун.

Толчок к экономическому развитию территории дало строительство КВЖД в начале XX века. С 1907 года Маньчжурия стала переводиться с системы военного управления на систему гражданского управления: цзянцзюни стали губернаторами провинций, были ликвидированы фудутунства, стали учреждаться управы и уезды.

В 1931 году Маньчжурия была оккупирована японскими войсками, а в 1932 году было образовано марионеточное государство Маньчжоу-го. 1 июля 1937 года в Маньчжоу-го была создана провинция Муданьцзян, состоящая из уездов Нинъань, Мулин, Дуннин, Мишань и Хулинь. 1 декабря 1937 года был официально создан город Муданьцзян, ставший ещё одной административной единицей провинции Муданьцзян.

В 1945 году Маньчжурия была освобождена Советской армией. После войны правительство Китайской республики приняло программу нового административного деления Северо-Востока, однако она так и не была воплощена в жизнь из-за возобновления гражданской войны. После капитуляции Японии территория Муданьцзяна стала одним из опорных пунктов Коммунистической партии Китая. В апреле 1946 года решением КПК здесь была образована провинция Суйнин (绥宁省), которая в октябре 1946 года была преобразована в Специальный район Муданьцзян (牡丹江专区). В августе 1947 года специальные районы Муданьцзян и Дунъань были объединены в провинцию Муданьцзян (牡丹江省). В июле 1948 года решение о создании провинции Муданьцзян было отменено, и эти земли вошли в состав провинции Сунцзян. В 1954 году провинция Сунцзян была присоединена к провинции Хэйлунцзян.
В феврале 1956 года правительство Хэйлунцзяна образовало Специальный район Муданьцзян (牡丹江专区), однако в 1968 году, после начала Культурной революции, специальный район был объединён с городом и передан под власть Муданьцзянского революционного комитета. В 1973 году, по окончании Культурной революции, структуры управления городом и специальным районом разделились вновь. В октябре 1983 года Госсоветом КНР был образован городской округ Муданьцзян, объединивший в себе бывшие город Муданьцзян и Специальный район Муданьцзян.
В 1992 году городской уезд Мишань был передан городскому округу Цзиси, а в 1993 году городскому округу Цзиси был передан уезд Хулинь.

Важнейшими достопримечательностями Муданьцзяна является высокогорное озеро Цинбао (Зеркальное озеро) и впадающий в него 40-метровый водопад Дяошуйлоупубу. Площадь Цинбао – 126 000 гектаров, а максимальная глубина – 62 метра. В 2006 году озеро Цинбао и окружающая его природная зона были занесены в список государственных геопарков КНР. Всего в окрестностях Муданьцзяна более 800 озер и 1000 рек. Недалеко от озера находятся пещеры Дисясэньлинь или «Подземный лес», образованные застывшей лавой извергавшегося здесь тысячи лет назад вулкана. Огромные норы украшают гроздья застывших сталактитов и сталагмитов. Экскурсии по таинственным и полным магии и сумрака подземным лабиринтам являются еще одной необыкновенной изюминкой данного курорта.

В 2011 году в Муданьцзяне был открыт Парк снежных и ледяных фигур. Все скульптуры в нем выполнены в российском или китайском стиле. Каждый элемент общего ансамбля подсвечивается в темное время суток. Площадь комплекса – 8,3 гектара. Рядом с парком находится храм святителя Николая и площадь китайско-российской дружбы.

В восточной оконечности Центральной улицы Муданьцзяна находится храм Синлун. Он окружен высокими базальтовыми стенами и не виден снаружи. За ограждениями помимо религиозной постройки есть еще одна достопримечательность – дерево, которому более 300 лет. Разные исторические ценности Китая хранятся в муданьцзянском музее «Бохай». В частности, там можно посмотреть на изделия из фарфора времен царствования династий Юань, Мин и Цин или интересные реликвии, обнаруженные в разное время во время археологических раскопок на территории провинции Хэйлуцзян. В пригороде Муданьцзяна сохранены постройки времен создания КВЖД. Свой вид практически не потеряли памятники русским воинам, храм и депо, в котором запланировано открыть еще один музей.

Любителям животных в Муданцзяне так же будет очень интересно. В прекрасном состоянии находятся тигриный и олений питомники, медвежья ферма. Звери в них живут в естественных условиях. Понаблюдать за обитателями можно из окон специальных экскурсионных автобусов, которые совершают регулярные сафари по территории. Четвероногих воспитанников разрешается кормить, фотографировать, а с некоторыми, совсем ручными, можно даже поиграть.
Направления медицинского туризма в городе на реке развиты. В клиниках Муданьцзяна превалируют отделения ортопедии, стоматологии, пластической хирургии, кардиологии, онкозаболеваний, костных и желудочно-кишечных заболеваний. На данный момент в городе возводится еще один центр, который планируется оснастить новейшей техникой для диагностики и лечения и сердечно-сосудистых заболеваний. Пациентам, перенесшим операции и тяжелые стрессы, рекомендуется посетить санатории и дома отдыха, расположенные на берегах Цинбао. Там можно насладиться прекрасными пейзажами и первозданными природными красотами провинции, рыбалкой, прогулкой на лодках и катерах, плаванием в чистых водах озера.