Ørnbjerg Mølle får sit vand fra Ulstrup Å. Vandmøllen nævnes første gang i 1552, og den har været tilknyttet Skærsø Gods. Trods et relativt stort bygningskompleks, der også omfattede en stampemølle med farveri, har der i begyndelsen af 1800-tallet givetvis ikke været meget rigdom i møllen; dels savnede møllen vand, dels var dens 10 tønder land agerjord i 1805 helt ødelagt af flyvesand.
Det nuværende møllehus, bygget på et fundament af kampesten, stod færdigt i 1835. Mølleværket var helt nyt og omfattede tre kværne, der havde undertræk, sådan som det var skik på egnen.
Vandmøllen var i drift til ca. 1950. Møllegården brændte i 1988, tilbage er kun det 60 m2 store møllehus. Møllen blev restaureret 1965‑70, og i 2011 blev både det indvendige mølleværk og det store udvendige vandhjul restaureret igen.
Ørnbjerg Mølle blev fredet i 1990 og ejes i dag af Naturstyrelsen, men drives og tilses af Ørnbjerg Møllelaug. Møllen er tilgængelig for offentligheden.
