Die Wassermühle in Ostrittrum wurde wahrscheinlich im 15. Jahrhundert errichtet - ein genaues Datum ist nicht bekannt. Sie war Zwangsmühle unter anderem für die Ortschaften Rittrum, Kirchhatten, Sandhatten und Neerstedt.
1603 kam die Wassermühle in den Besitz des legendären Oldenburger Grafen Anton Günther. Während des Dreißigjährigen Krieges wurde die Mühle in Mitleidenschaft gezogen. 1628 wurde die Mühle ausgeraubt. Graf Anton Günther verschenkte die Mühle 1653 zusammen mit dem Ergut Hatten an den Holsteinischen Landkanzler Heinrich von Hatten. Dessen Erben wiederum verkauften die Mühle 1681 an den Amtsvogt Christian Friedrich Schreber. Aus einer Beschreibung von 1825 geht hervor, daß die Mühle damals zwei unterschlächtige Wasserräder  hatte. Das jetzige Gebäude stammt wahrscheinlich aus dem Jahr 1848.1870 wurde der Getreidemühle eine Sägemühle hinzugeführt, die durch eine Dampfmaschine - ein Lokomobil - angetrieben wurde. Bereits zwei Jahre später brannte die Sägemühle ab. Die Brandursache, so vermutete man damals, war das Lokomobil. Das Wasserrad wurde 1910 durch eine Turbine ausgetauscht, die bis zur Stillegung 1965 noch in Betrieb war. Das Sägewerk Brannte 1992 zum zweiten Mal ab und auch diesmal wurde die Mühle beschädigt. Das Sägewerk wurde nicht wieder aufgebaut. Nach der Beendigung der Restaurierung 1998 wird die Mühle jetzt von dem "Möhlenvereen Ostrittrum" für kulturelle Zwecke genutzt.