Trước đây, Phú Phong là tên một thôn thuộc xã Bình Phú, huyện Tây Sơn (nay là hai xã Tây Phú và Tây Xuân).

Thị trấn Phú Phong được thành lập vào ngày 24 tháng 3 năm 1979 trên cơ sở tách thôn Phú Phong thuộc xã Bình Phú và thôn Kiên Mỹ thuộc xã Bình Thành.[1][5]

Ngày 15 tháng 11 năm 2005, Chính phủ ban hành Nghị định 143/2005/NĐ-CP[4]. Theo đó, sáp nhập 41,3 ha diện tích tự nhiên và 2.185 người của xã Tây Phú; 126,87 ha diện tích tự nhiên và 450 người của xã Tây Xuân; 161,25 ha diện tích tự nhiên và 1.662 người của xã Bình Thành; 449 ha diện tích tự nhiên và 2.871 người của xã Bình T­ường vào thị trấn Phú Phong.

Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính, thị trấn Phú Phong có 1.157,42 ha diện tích tự nhiên và 20.812 người.

Ngày 25 tháng 6 năm 2015, Bộ Xây dựng ban hành Quyết định 748/QĐ-BXD công nhận thị trấn Phú Phong là đô thị loại IV.[2]