Trước cách mạng tháng Tám, phường Nam Ngạn gồm làng Nam Ngạn và một xóm của làng Hương Bào Nội, một xóm của làng Đức Thọ Vạn và ấp Văn Tập, các làng và ấp này đều thuộc tổng Thọ Hạc, huyện Đông Sơn, phủ Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa.

Sau cách mạng tháng Tám đến giữa năm 1946, thuộc xã Nam Sơn Thọ và từ năm 1946 đến năm 1954 thuộc xã Đông Thọ, đều thuộc huyện Đông Sơn.

Từ cuối năm 1954, xã Đông Thọ chia thành hai xã là Đông Thọ và Đông Giang, Nam Ngạn thuộc xã Đông Giang [2].

Năm 1963, xã Đông Giang sáp nhập vào thị xã Thanh Hóa[3] và thành lập tiểu khu Nam Ngạn trên cơ sở phần còn lại của xã Đông Giang.

Tháng 8 năm 1981, cùng với các tiểu khu khác, tiểu khu Nam Ngạn chuyển thành phường Nam Ngạn[4].

Tháng 6 năm 1994, thành lập phường Trường Thi trên cơ sở một phần diện tích và dân số của phường Nam Ngạn.[5]