地名由來有二說:
一指此地東西南三面環山,開口朝北呈凹陷狀,形似水桶,故名,
西南側地勢較高之處,另稱桶頭尾。
二指早期此地居民多以特大酒桶釀製私酒,故名。
桶頭里多丘陵地形,以清水溪為界,
東岸為竹山丘陵,西側稱斗六丘陵。因地處山地,河流的下蝕作用甚鉅,以致河谷相當深邃。