Trước đây, Dương Nội là một xã thuộc huyện Hoài Đức.

Ngày 1 tháng 4 năm 2006, Chính phủ ban hành Nghị định 01/2006/NĐ-CP[3]. Theo đó, chuyển toàn bộ diện tích và dân số của xã Dương Nội về thị xã Hà Đông quản lý.

Ngày 27 tháng 12 năm 2006, xã Dương Nội thuộc thành phố Hà Đông mới thành lập.

Ngày 8 tháng 5 năm 2009, Chính phủ ban hành Nghị quyết 19/NQ-CP[1]. Theo đó, thành lập quận Hà Đông trên cơ sở toàn bộ diện tích, dân số của quận Hà Đông và thành lập phường Dương Nội thuộc quận Hà Đông trên cơ sở toàn bộ diện tích, dân số của xã Dương Nội.

Sau khi thành lập, phường Dương Nội có 585,31 ha diện tích tự nhiên, dân số là 17.311 người.