В 1897 году на крутом берегу Амурской протоки поселился купец Быков с семьей. Он занимался рыбной ловлей, охотой. Речка, вытекающая из отрогов Хехцира, получила название речка Быкова. Затем пришли первые переселенцы из Забайкалья: Саловаров, Золотарев, братья Барановы. Сам Быков трагически погиб на охоте, его вдова стала известна под именем Бычиха.

В 1931 году на месте нынешнего села Бычиха организовалась промышленная артель «Вторая пятилетка». В 1934 году в селе появилась артель по производству кирпича. Население села занималось заготовкой леса для завода «Энергомаш».

В период Великой Отечественной войны на территории села стояли постройки барачного типа, в которых жили заключенные. Они работали на лесозаготовках. Была построена узкоколейная железная дорога, по которой перевозили заготовленные бревна. Остатки насыпи до сих пор сохранились между Бычихой и селом Новотроицкое, вдоль речки Половинки, которую в настоящее время называют просто Горняшка.

В 1952 году началось строительство дома отдыха «Дружба». Через 5 лет он принял своих первых посетителей. В 1956 году началось строительство дома отдыха «Уссури» и в 1961 году он принял своих первых пациентов. Его открытие для дальневосточников решало проблему лечения и отдыха. Заключенные к тому времени были вывезены из села. Первыми появились улицы Уссурийская, Восточная, Центральная, Партизанская, Набережная.  В этом же году открылась школа-семилетка по ул. Санаторной. В 1959 году была сдана в эксплуатацию двухэтажная средняя школа по ул. Новой, которую строили «всем миром». Многие места вокруг Бычихи до сих пор носят имена старожилов: Соснинский ручей, Зайкин остров, Устинкин залив и другие.

Бычихинский сельский Совет депутатов трудящихся был организован 16 марта 1969 года на основании решения Хабаровского крайисполкома от 12.09.1968 № 489 «О разукрупнении Корсаковского сельского Совета депутатов трудящихся и образовании Бычихинского сельского Совета депутатов трудящихся».

На основании Закона Хабаровского края от 05.02.2009 № 234 «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Хабаровского края» к территории сельского поселения «Село Бычиха» было присоединено село Новотроицкое. Датой образования села Новотроицкое считается 11 июня 1895 года.

В 1963 году был основан Большехехцирский государственный природный заповедник. Он расположен в системе хребта Большой Хехцир в междуречье рек Амур и Уссури и занимает 451,25 км. Здесь широко представлены различные типы лиственных, хвойно-широколиственных и темнохвойных лесов. Под охраной заповедника находятся редкие растения и животные, занесенные в Красную Книгу.

На сегодняшний день основными предприятиями, действующими на территории сельского поселения являются: АО «Санаторий Уссури», муниципальное бюджетное образовательное учреждение – средняя общеобразовательное школа села Бычиха, муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение – детский сад села Бычиха, ФГУ «Большехехцирский государственный природный заповедник».