Trước đây, Phương Nam là một xã thuộc thị xã Uông Bí, được thành lập vào ngày 18 tháng 3 năm 1969 trên cơ sở các hợp tác xã khai hoang ở ven sông Đá Bạch. Khi mới thành lập, xã có 6 thôn: Hiệp An, Phong Thái, Hồng Hải, Hiệp Thanh, Hiệp Thái và Phương Hải.[3]

Ngày 24 tháng 8 năm 2011, Chính phủ ban hành Nghị quyết số 89/NQ-CP[1]. Theo đó, thành lập phường Phương Nam trên cơ sở toàn bộ 2.166,4 ha diện tích tự nhiên và 12.000 người của xã Phương Nam.