Địa bàn xã Nam Điền hiện nay trước đây vốn là hai xã Nam Hương và Thạch Điền thuộc huyện Thạch Hà.

Xã Nam Hương được thành lập vào ngày 9 tháng 11 năm 1983 trên cơ sở tách một phần diện tích và dân số của xã Thạch Hương.[3]

Trước khi sáp nhập, xã Nam Hương có diện tích 21,05 km², dân số là 1.959 người, mật độ dân số đạt 93 người/km², có 8 thôn: Vòng, Lâm Hưng, Tân Hòa, Hòa Bình, Tiên Yên, Yên Thượng, Việt Hương, Tây Hương. Xã Thạch Điền có diện tích 26,13 km², dân số là 5.262 người, mật độ dân số đạt 201 người/km².

Ngày 21 tháng 11 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 819/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Hà Tĩnh (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 Nam Hương và Thạch Điền thành xã Nam Điền.