Vùng đất của xã Nghĩa Thuận vào năm 1946 thuộc xã Nghĩa Thắng. Xã Nghĩa Thắng được thành lập năm 1946 trên cơ sở một số thôn xã của phủ Tư Nghĩa cũ.[2]

Trong thời gian Việt Nam cộng hòa quản lý, từ năm 1958, vùng đất của xã Nghĩa Thuận được gọi là xã Tư Thịnh, thuộc quận Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi. Các thôn thuộc xã Tư Thịnh được đổi gọi là ấp. Trong khi đó, chính quyền kháng chiến vẫn giữ cách gọi cũ.[2]

Cuối năm 1975, huyện Tư Nghĩa và thị xã Quảng Ngãi hợp nhất thành thị xã Quảng Nghĩa thuộc tỉnh Nghĩa Bình, xã Nghĩa Thắng thuộc thị xã Quảng Nghĩa.[2]

Năm 1981, xã Nghĩa Thắng thuộc huyện Tư Nghĩa mới tái lập.[5]

Năm 1991, một phần diện tích và dân số của xã Nghĩa Thắng được tách ra để thành lập các xã Nghĩa Thuận và Nghĩa Thọ.[1]

Hiện nay, xã Nghĩa Thuận có 6 thôn: Nam Phước, Mỹ Thạnh Bắc, Mỹ Thạnh Nam, Mỹ Thạnh Đông, Phú Thuận, Phú Thuận Tây.[2]