Trước đây, An Thạnh là một xã thuộc huyện Thuận An.

Ngày 29 tháng 8 năm 1994, xã An Thạnh được chuyển thành thị trấn An Thạnh.

Ngày 13 tháng 1 năm 2011, Chính phủ ban hành Nghị quyết số 04/NQ-CP về việc thành lập hai thị xã Dĩ An và Thuận An thuộc tỉnh Bình Dương[1]. Theo đó, thành lập phường An Thạnh thuộc thị xã Thuận An trên cơ sở toàn bộ diện tích và dân số của thị trấn An Thạnh.

Sau khi thành lập, phường An Thạnh có 750 ha diện tích tự nhiên, dân số là 25.178 người.