Am Mühlgraben findet sich nicht nur die Neumühle, sondern auch eine weitere Wassermühle, deren Geschichte wesentlich weiter zurückreicht. Nur wenige hundert Meter vom Kloster Neuwerk entfernt wird die Mühle erstmals in einer Urkunde des Jahres 1182 erwähnt.
Da sie zu diesem Zeitpunkt vom Erzbischof an das Kloster vertauscht wird, muss sie dementsprechend vorher durch das Bistum erbaut worden sein. Wann genau ist nicht bekannt.
Die zahlreichen Hochwasser sowie der Zahn der Zeit ließen von dem Ursprungsbau nichts mehr übrig, zudem wurde mit der Reformation die Mühle zum Amt Giebichenstein geschlagen. Nach der Zerstörung im Dreißigjährigen Krieg wurde sie wiederhergerichtet und präsentiert sich daher heute als Bruchsteinbau des 18. Jahrhunderts, denn wie Dreyhaupt schreibt, wurde sie ca. 1720 Jahren von Grund auf neu erbaut.
Damals besaß sie vier Räder und sieben Mahlgänge, zudem eine Ölmühle und eine Schneidemühle am anderen Saaleufer, deren Gebäude sich nicht erhalten haben. Die Mühle wurde häufiger umgebaut und hat dadurch viel von ihrem einstigen Glanz verloren. Von einem dieser Umbauten stammt auch der hohe Schornstein.
Obwohl sie am Eingang zur beliebten Ziegelwiese steht, fällt sie nur wenig ins Auge, da sie sich hinter Bäumen verbirgt.