Địa bàn phường Hoài Thanh Tây trước đây vốn là một phần xã Hoài Thanh thuộc huyện Hoài Nhơn.

Ngày 7 tháng 11 năm 1986, chia xã Hoài Thanh thành hai xã Hoài Thanh và Hoài Thắng.[5]

Sau khi thành lập, xã Hoài Thắng có 1.249 ha diện tích tự nhiên và 8.162 người.

Ngày 3 tháng 6 năm 1993, đổi tên xã Hoài Thắng thành xã Hoài Thanh Tây.

Ngày 22 tháng 4 năm 2020, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 932/NQ-UBTVQH14 về việc thành lập thị xã Hoài Nhơn và các phường thuộc thị xã Hoài Nhơn (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 6 năm 2020)[1]. Theo đó, thành lập phường Hoài Thanh Tây thuộc thị xã Hoài Nhơn trên cơ sở toàn bộ 14,54 km² diện tích tự nhiên và 11.055 người của xã Hoài Thanh Tây.