Vùng đất này trước năm 1945 vốn thuộc tổng Đông Hồ, phủ Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh. Sau Cách mạng Tháng Tám, chính quyền mới chia tổng Đông Hồ thành ba xã: Tú Hồ (gồm các làng: Đông Hồ, Tú Khê, Đạo Tú, Xuân Tú và Tú Tháp), Bắc Hồ (gồm các làng: Trương Xá, Lạc Thổ, Lạc Đạo), Đông Côi (gồm các làng: Cả, Lẽ và ấp Đông Côi).[4] Trong đó hai xã Bắc Hồ và Đông Côi có địa bàn tương ứng với phường Hồ ngày nay.[5] Ngày 9 tháng 2 năm 1966, xã Bắc Hồ hợp nhất với xã Tú Hồ thành xã Song Hồ, xã Đông Côi hợp nhất với xã Gia Định thành xã Gia Đông theo Quyết định số 34-NV của Bộ trưởng Bộ Nội vụ.[6]

Ngày 18 tháng 2 năm 1997, Chính phủ ban hành Nghị định số 13-CP.[1] Theo đó, thành lập thị trấn Hồ, thị trấn huyện lỵ huyện Thuận Thành, trên cơ sở 261,45 ha diện tích tự nhiên và 4.988 người của xã Song Hồ, 223,36 ha diện tích tự nhiên và 3.009 người của xã Gia Đông.

Sau khi thành lập, thị trấn Hồ có 484,81 ha diện tích tự nhiên và 7.997 người.

Ngày 31 tháng 12 năm 2020, Bộ Xây dựng ban hành Quyết định số 1710/QĐ-BXD công nhận đô thị Hồ mở rộng (đô thị Thuận Thành, gồm toàn bộ 1 thị trấn và 17 xã thuộc huyện Thuận Thành) đạt tiêu chí đô thị loại IV.[7]

Ngày 13 tháng 2 năm 2023, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 723/NQ-UBTVQH15 (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 10 tháng 4 năm 2023).[2] Theo đó, thành lập thị xã Thuận Thành và thành lập phường Hồ thuộc thị xã Thuận Thành trên cơ sở toàn bộ 5,11 km² diện tích tự nhiên, 16.183 người của thị trấn Hồ.