Trước đây, Thác Mơ là thị trấn huyện lỵ huyện Phước Long, được thành lập vào ngày 29 tháng 8 năm 1994 trên cơ sở tách một phần diện tích và dân số của xã Sơn Giang.

Ngày 11 tháng 8 năm 2009, Chính phủ ban hành Nghị quyết số 35/NQ-CP[1]. Theo đó:

• Tách 2 thị trấn: Thác Mơ, Phước Bình; 3 xã: Sơn Giang, Long Giang, Phước Tín và một phần diện tích, dân số của các xã Bình Sơn, Bình Tân thuộc huyện Phước Long để thành lập thị xã Phước Long
• Thành lập phường Long Thủy trên cơ sở 397,04 ha diện tích tự nhiên và 6.954 người của thị trấn Thác Mơ
• Thành lập phường Thác Mơ trên cơ sở 2.046,82 ha diện tích tự nhiên và 7.167 người còn lại của thị trấn Thác Mơ.