Trước đây, Nghĩa Lợi là một xã thuộc huyện Văn Chấn.

Ngày 15 tháng 5 năm 1995, Chính phủ ban hành Nghị định 31-CP[4], về việc thành lập thị xã Nghĩa Lộ và điều chỉnh địa giới hành chính giữa thị xã Nghĩa Lộ và huyện Văn Chấn thuộc tỉnh Yên Bái. Theo đó, điều chỉnh 116,5 hécta với 1.592 nhân khẩu của xã Nghĩa Lợi thuộc huyện Văn Chấn.

Sau khi điều chỉnh địa giới để thành lập thị xã Nghĩa Lộ, xã Nghĩa Lợi còn lại diện tích tự nhiên 401,5 hécta với 2.962 nhân khẩu.

Ngày 24 tháng 12 năm 2003, Chính phủ đã ban hành Nghị định số 167/2003/NĐ-CP[5] về việc điều chỉnh địa giới hành chính mở rộng thị xã Nghĩa Lộ. Theo đó, chuyển toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của xã Nghĩa Lợi thuộc huyện Văn Chấn về thị xã Nghĩa Lộ quản lý.