Die auch Mittelmühle genannte Wassermühle wurde 1554 erstmals urkundlich erwähnt, ist jedoch vermutlich älter. Erster namentlich bekannter Müller war Alex Wirthgen, der das zu den größten Lockwitzer Anwesen gehörende Mühlengrundstück bewirtschaftete. Zum Antrieb des ursprünglich unterschlächtigen, später oberschlächtigen Wasserrades diente ein vom Lockwitzbach abzweigender Mühlgraben, der zugleich auch die Niedermühle versorgte.

Eigentümer der Mühle waren die Rittergutsbesitzer von Oberlockwitz, wobei der Betrieb wechselnden Pächtern oblag. 1622 beabsichtigte Johann Georg von Osterhausen, die Mühle aus Geldnot zu verkaufen, entschied sich jedoch nach heftiger Gegenwehr des Müllers zu einem Erbpachtvertrag, woraufhin Pächter Michael Dreßler die Mittelmühle drei Jahre später neu aufbauen und modernisieren ließ. In diesem Zusammenhang entstand auch ein neuer Mühlgraben mit Wehr sowie eine Holzbrücke über den Lockwitzbach. Zunächst ausschließlich als Mahlmühle genutzt, wurde sie 1651 zusätzlich zur Schneidemühle umgebaut.

1809 erwarb der Dresdner Wagnermeister Johann Peter Schrumpf das Areal und ließ kurz darauf ein neues Seitengebäude errichten und die übrigen Baulichkeiten erneuern. In diesem Zeitraum entstand auch das bis 1925 bestehende neue Wehr für den Mühlgraben. 1926/27 wurde dieses durch ein automatisches Segmentwehr ersetzt, welches beim Hochwasser im August 2002 schwer beschädigt und seitdem außer Betrieb ist.

1834 pachtete die Lockwitzer Familie Hänichen den Mühlenbetrieb. Traugott Heinrich Hänichen richtete hier eine Kornbrennerei ein und kaufte vier Jahre später das gesamte Unternehmen. Aus dieser Zeit stammt auch der bis heute übliche Name Hänichenmühle. Sein Sohn Heinrich Ferdinand wandelte das Unternehmen zur Korn- und Likör-Fabrik H. F. Hänichen um und stellte neben verschiedenen Spirituosen auch Preßhefe her. 1896 ließ er die Mühle letztmalig erneuern und 1904 um eine moderne Schrotmühle zur Futtermittelherstellung erweitern. Dabei wurden auch Mühlgraben und Wasserrad saniert bzw. ausgetauscht.

Trotz dieser Maßnahmen erwies sich der Mühlenbetrieb zunehmend als unwirtschaftlich. Bereits 1917 stellten die Besitzer die Schnapsbrennerei wieder ein. Doch auch der Bedarf an Mahlgut ging immer mehr zurück. 1945 wurde das gesamte Anwesen verkauft und 1956 endgültig stillgelegt. In den Gebäuden befanden sich nun u.a. eine Ankaufstelle für landwirtschaftliche Produkte sowie Büros der Chemischen Fabrik Dico mit Sitz in der nahegegenen Niedermühle. Der zunehmende Verfall der historischen Gebäude konnte jedoch erst 2001 mit dem Umbau der Hänichenmühle zur Wohnanlage beendet werden. Außerdem entstanden auf Grundstück mehrere Einfamilienhäuser.