Địa bàn xã Linh Trường hiện nay trước đây vốn là hai xã Vĩnh Trường và Linh Thượng thuộc huyện Gio Linh.

Trước khi sáp nhập, xã Vĩnh Trường có diện tích 8,71 km², dân số là 642 người, mật độ dân số đạt 74 người/km². Xã Linh Thượng có diện tích 173,52 km², dân số là 1.854 người, mật độ dân số đạt 11 người/km².

Ngày 17 tháng 12 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết 832/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Quảng Trị (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2020)[1]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của hai xã Vĩnh Trường và Linh Thượng thành xã Linh Trường.