Xã Bàu Hàm 2 được thành lập sau năm 1975 trên cơ sở chia xã Bàu Hàm cũ thành hai xã Bàu Hàm 1 và Bàu Hàm 2.

Năm 2018, xã Bàu Hàm 2 có diện tích 20,19 km², dân số là 23.715 người, mật độ dân số đạt 1.175 người/km².

Ngày 10 tháng 5 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 694/NQ-UBTVQH14 (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 7 năm 2019)[2]. Theo đó:

• Điều chỉnh 4,69 km² diện tích tự nhiên và 13.692 người của xã Bàu Hàm 2 vào xã Xuân Thạnh.
• Điều chỉnh 5,43 km² diện tích tự nhiên và 2.300 người của xã Bàu Hàm 2 vào xã Hưng Lộc.
• Điều chỉnh 14,07 km² diện tích tự nhiên và 42 người của xã Xuân Thạnh vào xã Bàu Hàm 2.
• Điều chỉnh 5,97 km² diện tích tự nhiên và 2.974 người của xã Quang Trung vào xã Bàu Hàm 2.

Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính, xã Bàu Hàm 2 có diện tích 30,11 km², dân số là 10.739 người.