Ngày 29 tháng 2 năm 1988, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định số 19-HĐBT[4]. Theo đó, chia xã Phú Xuân thành hai xã Phú Xuân và Thanh Xuân:

• Xã Phú Xuân gồm các chòm bản: Bá, Mỏ, Mý, Pan và Phé
• Xã Thanh Xuân gồm các chòm bản: Bui, Giá, Sa Lắng, Tân Sơn, Thanh Sơn và Thu Đông.

Đến năm 2018, xã Phú Xuân có diện tích 24,30 km², dân số là 1.886 người, mật độ dân số đạt 78 người/km². Xã Thanh Xuân có diện tích 78,06 km², dân số là 2.953 người, mật độ dân số đạt 38 người/km².

Ngày 16 tháng 10 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 786/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Thanh Hóa (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 12 năm 2019)[1]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của xã Thanh Xuân trở lại vào xã Phú Xuân.