Địa bàn thị trấn Đồng Mỏ hiện nay trước đây vốn là thị trấn Đồng Mỏ và xã Quang Lang thuộc huyện Chi Lăng.

Đến năm 2018, thị trấn Đồng Mỏ có diện tích 4,76 km², dân số là 6.846 người, mật độ dân số đạt 1.438 người/km². Xã Quang Lang có diện tích 30,88 km², dân số là 7.429 người, mật độ dân số đạt 241 người/km².

Ngày 21 tháng 11 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 818/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Lạng Sơn (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2020)[2]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của xã Quang Lang vào thị trấn Đồng Mỏ.