Trước năm 2015

Trước năm 2015, thị xã Kỳ Anh ngày nay là một phần huyện Kỳ Anh. Huyện lỵ huyện Kỳ Anh khi đó là thị trấn Kỳ Anh.

Từ năm 2015 đến nay

Ngày 10 tháng 4 năm 2015, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết 903/NQ-UBTVQH13 về việc thành lập thị xã Kỳ Anh và 6 phường thuộc thị xã Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh[1]. Theo đó:

• Thành lập thị xã Kỳ Anh trên cơ sở tách thị trấn Kỳ Anh và 11 xã Kỳ Liên, Kỳ Long, Kỳ Phương, Kỳ Thịnh, Kỳ Trinh, Kỳ Hà, Kỳ Hoa, Kỳ Hưng, Kỳ Lợi, Kỳ Nam, Kỳ Ninh thuộc huyện Kỳ Anh.
• Chuyển thị trấn Kỳ Anh thành phường Sông Trí.
• Chuyển 5 xã Kỳ Liên, Kỳ Long, Kỳ Phương, Kỳ Thịnh, Kỳ Trinh thành 5 phường có tên tương ứng.

Thị xã Kỳ Anh có 28.025,03 ha diện tích tự nhiên và 85.508 nhân khẩu với 12 đơn vị hành chính trực thuộc, gồm 6 phường: Kỳ Liên, Kỳ Long, Kỳ Phương, Kỳ Thịnh, Kỳ Trinh, Sông Trí và 6 xã: Kỳ Hà, Kỳ Hoa, Kỳ Hưng, Kỳ Lợi, Kỳ Nam, Kỳ Ninh.

Ngày 21 tháng 11 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết về việc sắp xếp đơn vị hành chính cấp xã trên địa bàn tỉnh Hà Tĩnh. Theo đó, sáp nhập xã Kỳ Hưng vào phường Sông Trí để thành lập phường Hưng Trí.[2]

Thị xã Kỳ Anh có 6 phường và 5 xã như hiện nay.