Phần lớn địa bàn phường Hương Vân trước đây là xã Hương Bằng thuộc huyện Hương Trà.

Ngày 11 tháng 3 năm 1977, huyện Hương Trà sáp nhập với các huyện Phong Điền và Quảng Điền thành huyện Hương Điền[3], xã Hương Bằng thuộc huyện Hương Điền.

Ngày 12 tháng 1 năm 1984, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định 7-HĐBT[4]. Theo đó, sáp nhập thôn Lại Thành thuộc xã Hương Phú vào xã Hương Bằng và đổi tên xã Hương Bằng thành xã Hương Vân.

Ngày 29 tháng 9 năm 1990, huyện Hương Trà được tái lập, xã Hương Vân thuộc huyện Hương Trà.

Ngày 15 tháng 11 năm 2011, Chính phủ ban hành Nghị quyết 99/NQ-CP[1]. Theo đó, chuyển huyện Hương Trà thành thị xã Hương Trà và thành lập phường Hương Vân trên cơ sở toàn bộ 6.133 ha diện tích tự nhiên, 6.430 người của xã Hương Vân.