Thị trấn Lam Sơn được thành lập vào năm 1991 trên cơ sở một phần diện tích tự nhiên của các xã Thọ Lâm, Thọ Xương, Xuân Lam, một phần dân số của các xã nêu trên, xã Xuân Bái và thị trấn nông trường Lam Sơn[4].

Ngày 31 tháng 5 năm 2018, Bộ Xây dựng quyết định công nhận đô thị Lam Sơn – Sao Vàng và khu vực mở rộng đạt tiêu chí đô thị loại IV.

Trước khi sáp nhập, thị trấn Lam Sơn có diện tích 3,83 km2, dân số là 7.634 người, mật độ dân số đạt 1.993 người/km2. Xã Xuân Lam có diện tích 5,08 km2, dân số là 3.256 người, mật độ dân số đạt 641 người/km2.

Ngày 16 tháng 10 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội thông qua Nghị quyết số 786/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Thanh Hóa[2]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của xã Xuân Lam vào thị trấn Lam Sơn.