Trước đây, xã Phù Nham thuộc huyện Văn Chấn.

Ngày 10 tháng 1 năm 2020, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 871/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp huyện, cấp xã thuộc tỉnh Yên Bái (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 2 năm 2020)[2]. Theo đó, chuyển toàn bộ diện tích và dân số của xã Phù Nham về thị xã Nghĩa Lộ.