Địa bàn phường Phạm Thái trước đây là hai xã Phạm Mệnh và Thái Sơn thuộc huyện Kinh Môn.

Trước khi sáp nhập, xã Phạm Mệnh có diện tích 4,36 km², dân số là 5.193 người; xã Thái Sơn có diện tích 5,40 km², dân số là 5.129 người.

Ngày 11 tháng 9 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 768/NQ-UBTVQH14 (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 11 năm 2019)[1]. Theo đó, chuyển huyện Kinh Môn thành thị xã Kinh Môn và thành lập phường Phạm Thái trên cơ sở sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của hai xã Phạm Mệnh và Thái Sơn.

Sau khi thành lập, phường Phạm Thái có diện tích 9,76 km², dân số là 10.322 người.