Trà Cú là quận của tỉnh Trà Vinh từ ngày 07 tháng 03 năm 1950, được thành lập trên cơ sở đổi tên từ quận Bắc Trang trước đó. Quận Trà Cú gồm có 3 tổng: Ngãi Hòa Thượng với 4 làng, Ngãi Hòa Trung với 5 làng, Thành Hóa Thượng với 4 làng; quận lỵ đặt tại làng Ngãi Xuyên.

Ngày 21 tháng 07 năm 1956, tách xã Long Vĩnh của tổng Thành Hóa Thượng nhập vào quận Long Toàn cùng tỉnh.

Ngày 31 tháng 01 năm 1957, quận Trà Cú thuộc tỉnh Vĩnh Bình, gồm 3 tổng như cũ với 9 xã; quận lỵ đặt tại xã Ngãi Xuyên. Sau năm 1965, các tổng mặc nhiên bị giải thể.

Sau ngày 30 tháng 04 năm 1975, Trà Cú là huyện của tỉnh Cửu Long, gồm 9 xã: An Quảng Hữu, Đại An, Đôn Châu, Hàm Giang, Long Hiệp, Lưu Nghiệp Anh, Ngãi Xuyên, Phước Hưng, Tập Sơn.

Từ năm 1976 đến nay

Ngày 11 tháng 3 năm 1977, huyện nhận thêm các xã Tập Ngãi, Hùng Hòa, Tân Hòa từ huyện Tiểu Cần vừa giải thể.

Ngày 15 tháng 9 năm 1981, huyện lập mới các xã Đôn Xuân, Tân Hiệp, Ngọc Biên, Thanh Sơn, Ngãi Hùng. Ngày 29 tháng 9 năm 1981, huyện giao 4 xã Tập Ngãi, Hùng Hòa, Tân Hòa, Ngãi Hùng về huyện Tiểu Cần vừa được tái lập.

Ngày 26 tháng 12 năm 1991, tỉnh Cửu Long tách thành tỉnh Vĩnh Long và tỉnh Trà Vinh, huyện Trà Cú thuộc tỉnh Trà Vinh.

Ngày 29 tháng 8 năm 1994, thị trấn Trà Cú được thành lập trên cơ sở tách 1 phần dân số và diện tích của xã Thanh Sơn và xã Ngãi Xuyên.

Ngày 2 tháng 3 năm 1998, Chính phủ Việt Nam ban hành Nghị định số 13/1998/NĐ-CP, về việc thành lập một số xã thuộc các huyện Châu Thành, Trà Cú, Tiểu Cần, Cầu Ngang, Cầu Kè và Càng Long, tỉnh Trà Vinh. Theo đó, thành lập xã Định An thuộc huyện Trà Cú trên cơ sở 1.696,51 ha diện tích tự nhiên và 6.848 nhân khẩu của xã Đại An.

Ngày 10 tháng 12 năm 2003, Chính phủ Việt Nam ban hành Nghị định số 157/2003/NĐ-CP, về việc điều chỉnh địa giới hành chính để thành lập xã thuộc các huyện Châu Thành, Cầu Ngang, Càng Long và Trà Cú tỉnh Trà Vinh. Theo đó, thành lập xã Kim Sơn thuộc huyện Trà Cú trên cơ sở 2.228,72 ha diện tích tự nhiên và 7.874 nhân khẩu của xã Thanh Sơn; thành lập xã Tân Sơn thuộc huyện Trà Cú trên cơ sở 1.521,145 ha diện tích tự nhiên và 6.435 nhân khẩu của xã Tập Sơn.

Ngày 1 tháng 8 năm 2008, Chính phủ Việt Nam ban hành Nghị định số 86/2008/NĐ-CP, về việc điều chỉnh địa giới hành chính xã, thành lập xã thị trấn thuộc huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh. Theo đó, thành lập xã Hàm Tân thuộc huyện Trà Cú trên cơ sở điều chỉnh 2.098 ha diện tích tự nhiên và 7.759 nhân khẩu của xã Hàm Giang; thành lập thị trấn Định An thuộc huyện Trà Cú trên cơ sở điều chỉnh 403,86 ha diện tích tự nhiên và 5.444 nhân khẩu của xã Định An.

Sau khi điều chỉnh, huyện Trà Cú có 19 đơn vị hành chính trực thuộc, bao gồm các xã: An Quảng Hữu, Lưu Nghiệp Anh, Đại An, Đôn Châu, Đôn Xuân, Long Hiệp, Tân Hiệp, Ngãi Xuyên, Ngọc Biên, Thanh Sơn, Kim Sơn, Tập Sơn, Tân Sơn, Phước Hưng, Định An, Hàm Giang, Hàm Tân và 2 thị trấn: Trà Cú, Định An.

Ngày 15 tháng 5 năm 2015, hai xã Đôn Châu và Đôn Xuân chuyển sang trực thuộc huyện Duyên Hải.

Như vậy, huyện Trà Cú có 17 đơn vị hành chính gồm 2 thị trấn và 15 xã như hiện nay.