Phường Tân Bình được thành lập vào ngày 23 tháng 9 năm 2009 trên cơ sở điều chỉnh 261,19 ha diện tích tự nhiên và 12.393 người của phường Thanh Bình.[1]

Ngày 16 tháng 10 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 788/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp huyện, cấp xã thuộc tỉnh Hải Dương (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 12 năm 2019)[4][3]. Theo đó:

• Điều chỉnh 4,14 ha diện tích tự nhiên của phường Tứ Minh; 0,74 ha diện tích tự nhiên của phường Phạm Ngũ Lão về phường Tân Bình
• Điều chỉnh 6,86 ha diện tích tự nhiên và 816 người của phường Tân Bình về phường Phạm Ngũ Lão.

Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính, phường Tân Bình có 277,95 ha diện tích tự nhiên và 23.555 người.