Phần lớn địa bàn thị trấn Tiền Hải hiện nay trước đây vốn là hai xã Tây An và Tây Sơn thuộc huyện Tiền Hải.

Vào thế kỷ XVI, khai quốc công thần triều Lê là Phạm Văn Xảo mộ dân đến khai phá và lập nên ấp Tiểu Hoàng, sau gọi là làng Tiểu Hoàng, tổng Đại Hoàng, huyện Chân Định, phủ Kiến Xương, thừa tuyên Sơn Nam.

Năm 1831, vua Minh Mạng đặt lại địa giới hành chính, đổi ấp Tiểu Hoàng thành xã Tiểu Hoàng thuộc tổng Đại Hoàng, huyện Trực Định, phủ Kiến Xương, tỉnh Nam Định.

Năm 1891, huyện Tiền Hải nhập thêm tổng Đại Hoàng từ huyện Trực Định, xã Tiểu Hoàng thuộc huyện Tiền Hải, ban đầu chia thành các giáp, sau chia thành các xóm. Xã Tiểu Hoàng có 2 thôn là thôn Đông và thôn Đoài.

Sau Cách mạng Tháng Tám năm 1945, thành lập xã Công Trứ thuộc huyện Tiền Hải, gồm các thôn: An Khang, La Cao, Ngoại Đê, Thư Điền, Tiểu Hoàng.

Cuối năm 1955, tách thôn Thư Điền về xã Tây Giang mới thành lập và chia phần còn lại của xã Công Trứ (gồm 4 thôn: An Khang, La Cao, Ngoại Đê, Tiểu Hoàng) thành hai xã Tây An và Tây Sơn.[4]

Ngày 13 tháng 12 năm 1986, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định 169-HĐBT[1]. Theo đó, thành lập thị trấn Tiền Hải, thị trấn huyện lỵ huyện Tiền Hải trên cơ sở 89,95 ha diện tích tự nhiên và 5.653 người của xã Tây Sơn, 56,70 ha diện tích tự nhiên và 1.653 người của xã Tây Giang.

Sau khi thành lập, thị trấn Tiền Hải diện tích 146,55 ha diện tích tự nhiên và 7.306 người. Xã Tây Sơn còn 393,71 ha diện tích tự nhiên và 2.760 người.

Đến năm 2019, thị trấn Tiền Hải có diện tích 1,58 km², dân số là 6.614 người, mật độ dân số đạt 4.186 người/km², được chia thành 5 khu: 1, 2, 3, 4, 5 và 2 phố: Tiểu Hoàng, Hùng Thắng. Xã Tây An có diện tích 3,76 km², dân số là 3.227 người, mật độ dân số đạt 858 người/km². Xã Tây Sơn có diện tích 4,05 km², dân số là 3.721 người, mật độ dân số đạt 919 người/km².

Ngày 11 tháng 2 năm 2020, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 892/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Thái Bình (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 3 năm 2020)[3]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của xã Tây An và xã Tây Sơn vào thị trấn Tiền Hải.