Địa bàn xã Phong Bình hiện nay trước đây vốn là hai xã Gio Phong và Gio Bình thuộc huyện Gio Linh.

Xã Gio Bình được thành lập vào ngày 10 tháng 10 năm 1975.

Năm 1988, xã Gio Bình sáp nhập vào xã Gio An.

Tháng 4 năm 1992, theo Quyết định số 116/QĐ-BTCCP, xã Gio An được tách thành hai xã Gio An và Gio Bình.

Trước khi sáp nhập, xã Gio Phong có diện tích 12,86 km², dân số là 3.672 người, mật độ dân số đạt 286 người/km², gồm 3 thôn: Gia Môn, Lan Đình, Lễ Môn. Xã Gio Bình có diện tích 10,92 km², dân số là 2.438 người, mật độ dân số đạt 223 người/km², gồm 4 thôn: Long Hải, Xuân Tiến, Bình Minh, Tân Lịch.

Ngày 17 tháng 12 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết 832/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Quảng Trị (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 Gio Bình và Gio Phong thành xã Phong Bình.