L'origine de ce moulin remonte au Moyen Âge. C'était alors un « moulin banal », c'est-à-dire un équipement qui appartenait au seigneur, qui devait l’entretenir et le mettre à disposition des habitants. En contrepartie, les habitants étaient obligés d'utiliser ce moulin pour moudre le grain et de payer pour cela un prix fixé par le seigneur.
La majeure partie du bâtiment actuel date de la fin du XIXème siècle.
Entre 1790 et 1850, en plus du Moulin à eau, il y avait à Douchy-Les-Mines un moulin à vent. Il se trouvait à l'emplacement de l'actuel château d'eau. Ce moulin à vent permettait de produire de l'huile en broyant des graines de pavot.