Thời nhà Hồ, vùng đất Sơn Tịnh ngày nay nằm trong huyện Trì Bình thuộc, châu Tư, lộ Thăng Hoa. Từ thời nhà Lê, huyện Trì Bình đổi tên thành huyện Bình Dương, rồi Bình Sơn.

Năm 1890, các làng, xã, ấp phía nam huyện Bình Sơn được tách ra để lập thành châu Sơn Tịnh thuộc Sơn phòng Nghĩa Định. "Năm thứ 11 đời vua Thành Thái (1899), cải làm huyện, trích 18 xã thôn tổng Bình Thượng huyện Bình Sơn và 8 xã thôn tổng Bình Trung nhập làm tổng Tịnh Thượng; lại trích 25 xã thôn tổng Bình Trung và 3 xã thôn tổng Bình Hạ nhập làm tổng Tịnh Trung thuộc về huyện này."[2]. Thời vua Bảo Đại, tổng Bình Châu nhập về huyện Sơn Tịnh và đổi tên là tổng Tịnh Châu. Năm 1932, huyện Sơn Tịnh thăng làm phủ Sơn Tịnh, bấy giờ gồm 4 tổng: Tịnh Thượng, Tịnh Trung, Tịnh Hòa, Tịnh Châu, với 72 làng, xã, thôn, ấp, vạn, trại.

Sau Cách mạng tháng Tám 1945, phủ Sơn Tịnh được chính quyền Việt Minh đổ tên thành phủ Trương Quang Trọng, đặt theo tên của Bí thư Tỉnh bộ Việt Nam Thanh niên Cách mạng Đồng chí Hội tỉnh Quảng Ngãi[3]. Đến tháng 6 năm 1946, chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đổi phủ Trương Quang Trọng thành huyện Sơn Tịnh, hợp nhất các làng xã nhỏ thành 12 xã lớn, lấy chữ Tịnh đứng đầu: Tịnh Giang, Tịnh Hiệp, Tịnh Thọ, Tịnh Minh, Tịnh Bình, Tịnh Sơn, Tịnh Hà, Tịnh Phong, Tịnh Ấn, Tịnh Thành, Tịnh Khê, Tịnh Hòa.

Trong những năm sau đó, chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa nhiều lần thay đổi hành chính các xã thuộc Sơn Tịnh như. Đến năm 1954, huyện Sơn Tịnh còn 19 xã.

Sau năm 1955, chính quyền Việt Nam Cộng hòa đổi huyện Sơn Tịnh thành quận Sơn Tịnh, đổi tên các xã, lấy chữ Sơn làm đầu như: xã Tịnh Giang đổi là xã Sơn Tây; xã Tịnh Đông đổi là xã Sơn Đông; xã Tịnh Hiệp đổi là xã Sơn Phương; xã Tịnh Trà đổi là xã Sơn Trà; xã Tịnh Bắc đổi là xã Sơn Bắc; xã Tịnh Minh đổi là xã Sơn Nam; xã Tịnh Sơn đổi là xã Sơn Lộc; xã Tịnh Bình đổi là xã Sơn Châu; xã Tịnh Thọ đổi là xã Sơn Kim; xã Tịnh Phong đổi là xã Sơn Hương; xã Tịnh Hà đổi là xã Sơn Trung; xã Tịnh Ấn đổi là xã Sơn Long; xã Tịnh An đổi là xã Sơn Phú; xã Tịnh Châu đổi là xã Sơn Thành; xã Tịnh Thiện đổi là xã Sơn Hòa; xã Tịnh Long đổi là xã Sơn Hội; xã Tịnh Hòa đổi là xã Sơn Quang; xã Tịnh Khê đổi là xã Sơn Mỹ; xã Tịnh Kỳ đổi là xã Sơn Hải.

Phía Mặt trận Dân tộc Giải phóng miền Nam Việt Nam vẫn sử dụng phân cấp hành chính của chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa. Tuy nhiên, vào các giai đoạn 1961 - 1965 và 1970 - 1975, các xã phía đông Quốc lộ 1A của huyện Sơn Tịnh và các xã phía đông huyện Bình Sơn được tổ chức thành huyện Đông Sơn.

Sau khi Việt Nam thống nhất, huyện Sơn Tịnh có 19 xã: Tịnh An, Tịnh Ấn, Tịnh Bắc, Tịnh Bình, Tịnh Châu, Tịnh Đông, Tịnh Giang, Tịnh Hà, Tịnh Hiệp, Tịnh Hòa, Tịnh Khê, Tịnh Kỳ, Tịnh Long, Tịnh Minh, Tịnh Phong, Tịnh Sơn, Tịnh Thiện, Tịnh Thọ, Tịnh Trà. Ngày 12-3-1987, chia xã Tịnh Ấn thành thị trấn Sơn Tịnh và 2 xã: Tịnh Ấn Đông, Tịnh Ấn Tây. Cuối năm 2012, huyện Sơn Tịnh có thị trấn Sơn Tịnh và 20 xã: Tịnh An, Tịnh Ấn Đông, Tịnh Ấn Tây, Tịnh Bắc, Tịnh Bình, Tịnh Châu, Tịnh Đông, Tịnh Giang, Tịnh Hà, Tịnh Hiệp, Tịnh Hòa, Tịnh Khê, Tịnh Kỳ, Tịnh Long, Tịnh Minh, Tịnh Phong, Tịnh Sơn, Tịnh Thiện, Tịnh Thọ, Tịnh Trà, với 106 thôn.

Ngày 01 tháng 4 năm 2014, chuyển toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của thị trấn Sơn Tịnh (sau chuyển thành phường Trương Quang Trọng) và 9 xã Tịnh Ấn Tây, Tịnh Ấn Đông, Tịnh An, Tịnh Long, Tịnh Châu, Tịnh Thiện, Tịnh Khê, Tịnh Hòa, Tịnh Kỳ về thành phố Quảng Ngãi quản lý, huyện Sơn Tịnh còn lại 11 xã.[1]