Phường Quang Vinh hiện nay trước đây vốn là xã Quang Vinh thuộc huyện Đồng Hỷ.

Ngày 19 tháng 10 năm 1962, Chính phủ ban hành Quyết định số 114-CP sáp nhập xã Quang Vinh vào thành phố Thái Nguyên.

Ngày 13 tháng 2 năm 1987, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định số 25-HĐBT thành lập phường Quang Vinh trên cơ sở toàn bộ diện tích và dân số của xã Quang Vinh.[1]

Đến năm 2019, phường Quang Vinh được chia thành 17 tổ dân phố, đánh số từ 1 tới 17.

Ngày 11 tháng 12 năm 2019, sáp nhập hai tổ dân phố 2 và 3 vào tổ dân phố 1, đổi tên tổ dân phố 4 thành tổ dân phố 2, đổi tên tổ dân phố 5 thành tổ dân phố 3, sáp nhập hai tổ dân phố 6 và 7 thành tổ dân phố 4, sáp nhập hai tổ dân phố 8 và 9 thành tổ dân phố 5, sáp nhập hai tổ dân phố 10 và 13 thành tổ dân phố 6, sáp nhập hai tổ dân phố 11 và 12 thành tổ dân phố 7, đổi tên tổ dân phố 14 thành tổ dân phố 8, đổi tên tổ dân phố 15 thành tổ dân phố 9, sáp nhập hai tổ dân phố 16 và 17 thành tổ dân phố 10.[4]