Trước đây, Thanh Minh vốn là một xã thuộc huyện Thanh Ba.

Ngày 5 tháng 7 năm 1977, xã Thanh Minh được chuyển về thị xã Phú Thọ quản lý.[3]

Năm 2018, xã Thanh Minh có diện tích 6,51 km², dân số là 3.727 người, mật độ dân số đạt 573 người/km².

Ngày 17 tháng 12 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết 828/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Phú Thọ (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2020)[2]. Theo đó, sáp nhập 0,82 km² diện tích tự nhiên và 1.546 người của phường Trường Thịnh vừa giải thể vào xã Thanh Minh.

Sau khi sáp nhập, xã Thanh Minh có diện tích 7,33 km², dân số là 5.273 người.