Trước năm 1945, địa bàn xã Hùng Sơn hiện nay là một phần xã Nật Sơn thuộc tổng Tú Sơn, châu Lương Sơn[3]. Sau Cách mạng Tháng Tám, xã Nật Sơn thuộc huyện Lương Sơn.

Ngày 10 tháng 11 năm 1956, Ủy ban kháng chiến hành chính Liên khu 3 ban hành quyết định chia xã Nật Sơn thành 5 xã: Bắc Sơn, Bình Sơn, Hùng Tiến, Nật Sơn, Sơn Thủy.[4]

Ngày 17 tháng 4 năm 1959, huyện Kim Bôi được thành lập[5], các xã Bắc Sơn, Hùng Tiến và Nật Sơn chuyển sang trực thuộc huyện Kim Bôi.

Đến năm 2018, xã Bắc Sơn có diện tích 23,20 km², dân số là 3.626 người, mật độ dân số đạt 156 người/km²; xã Hùng Tiến có diện tích 16,08 km², dân số là 2.313 người, mật độ dân số đạt 144 người/km²; xã Nật Sơn có diện tích 17,70 km², dân số là 2.566 người, mật độ dân số đạt 145 người/km².

Ngày 17 tháng 12 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 830/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp huyện, cấp xã thuộc tỉnh Hòa Bình (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2020)[1]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của ba xã Bắc Sơn, Hùng Tiến và Nật Sơn thành xã Hùng Sơn.