Ngày 29 tháng 06 năm 1916, quận Tam Bình thuộc tỉnh Vĩnh Long được thành lập do đổi tên từ quận Chợ Mới (trước đó là quận Ba Kè), gồm 3 tổng: Bình Chánh với 5 làng, Bình Phú với 8 làng, Bình Thới với 5 làng. Ngày 18 tháng 12 năm 1916, quận Tam Bình nhận thêm phần đất của quận Cái Nhum do bị giải thể.

Ngày 11 tháng 08 năm 1942, giải thể tổng Bình Chánh, nhập làng Chánh An vào làng An Phước của tổng Bình Quới, quận Vũng Liêm, các làng Chánh Lợi, Chánh Hiệp, Chánh Hòa và Tân Long Hội nhập vào tổng Bình Thới.

Ngày 20 tháng 03 năm 1956, quận Tam Bình thuộc tỉnh Tam Cần. Ngày 22 tháng 10 năm 1956, quận thuộc tỉnh Vĩnh Long, bao gồm tổng Bình Thuận với 4 xã, tổng Bình Phú với 2 xã, tổng Bình Định với 3 xã.

Sau năm 1965, các tổng mặc nhiên bị giải thể.

Sau 30 tháng 04 năm 1975, Tam Bình là huyện của tỉnh Cửu Long.

Từ năm 1976 đến nay

Ngày 11 tháng 03 năm 1977, huyện nhận thêm phần đất của huyện Bình Minh bị giải thể.

Ngày 29 tháng 09 năm 1981, tái lập huyện Bình Minh, huyện Tam Bình còn lại thị trấn Tam Bình và 9 xã: Bình Ninh, Hậu Lộc, Hòa Hiệp, Loan Mỹ, Mỹ Lộc, Mỹ Thạnh Trung, Ngãi Tứ, Song Phú, Tường Lộc.

Ngày 27 tháng 03 năm 1985, lập xã Long Phú trên cơ sở tách đất xã Song Phú.

Ngày 26 tháng 12 năm 1991, tỉnh Cửu Long tách thành hai tỉnh Vĩnh Long và Trà Vinh. Huyện Tam Bình thuộc tỉnh Vĩnh Long.

Ngày 01 tháng 08 năm 1994, lập mới các xã: Phú Thịnh, Tân Phú, Tân Lộc, Hoà Lộc, Phú Lộc, Hòa Thạnh.

Từ đó, huyện Tam Bình có 1 thị trấn và 16 xã như hiện nay.