La sfârșitul secolului al XIX-lea, comuna făcea parte din plaiul Dâmbovița-Ialomița al județului Dâmbovița și avea în compunere numeroase cătune mici, care totalizau 1121 de locuitori. În comună funcționau o moară de apă, o biserică și o școală mixtă, cu 50–61 de elevi, înființată în 1884. În 1925, Bărbulețu făcea parte din plasa Voinești a aceluiași județ și avea 1754 de locuitori.

În 1950, comuna a trecut la raionul Târgoviște al regiunii Prahova și apoi (după 1952) al regiunii Ploiești. În 1968, ea a revenit la județul Dâmbovița, reînființat. Tot atunci, au fost incluse în comuna Bărbulețu comunele vecine desființate Pietrari și Râu Alb, iar reședința comunei a fost stabilită la Gura Bărbulețului. Comunele Pietrari și Râu Alb au fost reînființate în 2004, iar comuna Bărbulețu are de atunci reședința la Bărbulețu.