Sau năm 1975, Phúc Trìu là một xã thuộc huyện Đồng Hỷ.

Ngày 1 tháng 10 năm 1983, tách xóm Yên Ninh của xã Phúc Trìu để sáp nhập với xã Phúc Thọ (huyện Đại Từ) và một số xóm khác thành xã Phúc Tân thuộc huyện Đồng Hỷ.[3]

Ngày 2 tháng 4 năm 1985, Hội đồng Bộ trưởng ban hành quyết định số 102-HĐBT sáp nhập xã Phúc Trìu vào thành phố Thái Nguyên.[4]

Đến năm 2019, xã Phúc Trìu được chia thành 15 xóm: Rừng Chùa, Thanh Phong, Đồng Nội, xóm Chợ, Nhà thờ, Lai Thành, Cây Re, Khuôn 1, Khuôn 2, Phúc Thuần, Đồi Chè, Đá Dựng, Soi Mít, Phúc Tiến, Hồng Phúc.

Ngày 11 tháng 12 năm 2019, sáp nhập xóm Thanh Phong vào xóm Rừng Chùa, sáp nhập hai xóm Khuôn 1 và Khuôn 2 thành xóm Khuôn, sáp nhập hai xóm Lai Thành và Cây Re thành xóm Phúc Thành, sáp nhập xóm Đồi Chè và xóm Đá Dựng thành xóm Chè, sáp nhập xóm Hồng Phúc vào xóm Phúc Tiến.[5]