Trước đây, Kỳ Liên là một xã thuộc huyện Kỳ Anh, được thành lập vào ngày 8 tháng 9 năm 1986 trên cơ sở 1.600 ha diện tích tự nhiên và 1.340 người của xã Kỳ Long, 150 ha diện tích tự nhiên và 383 người của xã Kỳ Phương.[3]

Sau khi thành lập, xã Kỳ Liên có 1.750 ha diện tích tự nhiên, dân số là 1.723 người.

Ngày 10 tháng 4 năm 2015, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết 903/NQ-UBTVQH13[1]. Theo đó, chuyển xã Kỳ Liên về thị xã Kỳ Anh mới thành lập và thành lập phường Kỳ Liên trên cơ sở toàn bộ 1.290,2 ha diện tích tự nhiên và 7.146 người của xã Kỳ Liên.