Huyện Sông Hinh được thành lập từ ngày 25 tháng 2 năm 1985 trên cơ sở chia tách huyện Tây Sơn (tỉnh Phú Khánh) thành hai huyện Sơn Hòa và Sông Hinh.

Khi tách ra, huyện Sông Hinh có 6 xã: Đức Bình, Ea Bá, Ea Bia, Ea Trol, Sơn Giang, Sông Hinh.

Ngày 27 tháng 3 năm 1989, chia xã Ea Bia thành hai đơn vị hành chính lấy tên là xã Ea Bia và thị trấn Hai Riêng, thị trấn huyện lỵ huyện Sông Hinh.

Ngày 30 tháng 6 năm 1989, tỉnh Phú Yên được tái lập từ tỉnh Phú Khánh cũ, huyện Sông Hinh thuộc tỉnh Phú Yên.

Ngày 15 tháng 11 năm 1991, chia xã Đức Bình thành hai xã Đức Bình Đông và Đức Bình Tây, chia xã Ea Bá thành 2 xã: Ea Bá và Ea Bar.

Ngày 23 tháng 3 năm 1994, điều chỉnh một phần diện tích và dân số của xã Krông Pa thuộc huyện Sơn Hòa vào huyện Sông Hinh; tách một phần diện tích và dân số của xã Ea Bá để sáp nhập với phần diện tích và dân số của huyện Sông Hinh vừa chuyển sang thành xã Ea Lâm.[1]

Ngày 20 tháng 8 năm 2003, chia xã Ea Bar thành hai xã Ea Bar và Ea Ly.