斗六厅为台湾日据时期行政区划，设立于1901年，台湾总督府以办务署负责地方政务，而县及厅介于总督府与办务署之间，造成行政事务上的欠缺灵活 ，而废止“三县四厅”，设“二十厅”之行政单位，将原先的台中县分为苗栗、台中、彰化、南投、斗六等五厅，斗六厅治设于斗六堡斗六街，管辖斗六堡、溪洲堡、他里雾堡、沙连堡、鲤鱼头堡、西螺堡、打猫东顶堡、打猫北堡、大槺榔东顶堡、尖山堡、海丰堡、布屿堡、大丘田堡、白沙墩堡、茑松堡。

设立林圯埔（1901年设有劳水坑支厅，于1904年并入林圮埔支厅）、土库、西螺、北港、下湖口、仑背等六支厅。1909年10月，台湾总督府将原有之二十厅合为十二厅，斗六厅废止，林圯埔支厅（沙连堡、鲤鱼头堡）并入南投厅，其余并入嘉义厅。