Trước đây, Di Linh là một xã thuộc huyện Di Linh.

Ngày 19 tháng 9 năm 1981, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định 77-HĐBT[1]. Theo đó, chuyển xã Di Linh thành thị trấn Di Linh, thị trấn huyện lỵ huyện Di Linh.

Ngày 29 tháng 12 năm 2013, Chính phủ ban hành Nghị quyết số 134/NQ-CP[3]. Theo đó, điều chỉnh 550,44 ha diện tích tự nhiên, 4.658 người của xã Gung Ré và 88,24 ha diện tích tự nhiên, 593 người của xã Tân Châu về thị trấn Di Linh quản lý.

Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính, thị trấn Di Linh có 2.465,31 ha diện tích tự nhiên và 27.645 người.