Phường Mường Thanh được thành lập theo Nghị định số 78/1993/NĐ-CP ngày 30 tháng 10 năm 1993 của Chính phủ về việc phân vạch lại địa giới xã, phường thuộc thị xã Điện Biên Phủ, theo đó phường Mường Thanh chính thức được thành lập trên cơ sở một phần diện tích và dân số của thị trấn Điện Biên (cũ), huyện Điện Biên; có diện tích tự nhiên 281 ha, 7.890 nhân khẩu (1993).

Đây là một trong hai phường được thành lập đầu tiên của thị xã Điện Biên Phủ. Trong quá trình phát triển vào năm 2000, tách 7 tổ dân phố của phường Mường Thanh để thành lập phường Tân Thanh - theo Nghị định số 35/NĐ-CP ngày 18 tháng 8 năm 2000 của Chính phủ), lấy ngã ba trung tâm làm ranh giới giữa 2 phường.

Sau khi chia tách, phường Mường Thanh còn 172,31 ha, có 9 phố, 2.377 hộ với 9.508 nhân khẩu.

Đến năm 2005 được chia thành 32 tổ dân phố; gồm 2.840 hộ, với 11.740 nhân khẩu.