Xã Nghi Sơn được thành lập vào ngày 14 tháng 12 năm 1984 trên cơ sở đảo Biện Sơn thuộc xã Hải Thượng.[3]

Ngày 22 tháng 4 năm 2020, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 933/NQ-UBTVQH14[4] thành lập thị xã Nghi Sơn trên cơ sở toàn bộ diện tích và dân số của huyện Tĩnh Gia. Xã Nghi Sơn thuộc thị xã Nghi Sơn như hiện nay.