Dưới thời Việt Nam Cộng hòa, địa bàn phường Phước Mỹ hiện nay là hai thôn Phước Đức và Mỹ Đức thuộc xã An Sơn, quận Bửu Sơn, tỉnh Ninh Thuận

Sau năm 1975, Chính quyền sáp nhập hai thôn Phước Đức và Mỹ Đức thành phường Phước Mỹ thuộc thị xã Phan Rang, tỉnh Thuận Hải.

Ngày 27 tháng 4 năm 1977, Hội đồng Chính phủ ban hành Quyết định 124-CP[3]. Theo đó:

• Giải thể thị xã Phan Rang
• Sáp nhập 3 phường Đô Vinh, Bảo An và Phước Mỹ thuộc thị xã Phan Rang vào huyện An Sơn mới thành lập để thành lập thị trấn Tháp Chàm, thị trấn huyện lỵ huyện An Sơn.

Ngày 1 tháng 9 năm 1981, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định 45-HĐBT[4]. Theo đó, tái lập thị xã Phan Rang với tên gọi mới là thị xã Phan Rang – Tháp Chàm, đồng thời tái lập phường Phước Mỹ.

Ngày 25 tháng 12 năm 2001, Chính phủ ban hành Nghị định 99/2001/NĐ-CP[5]. Theo đó:

• Điều chỉnh 87,56 ha diện tích tự nhiên và 1.755 người của phường Phước Mỹ về phường Bảo An quản lý
• Điều chỉnh 15,6 ha diện tích tự nhiên và 541 người của phường Phủ Hà về phường Phước Mỹ quản lý.

Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính, phường Phước Mỹ có 593,85 ha diện tích tự nhiên và 11.322 người.