Trước đây, Tây Mỗ là một xã thuộc huyện Từ Liêm cũ, được thành lập vào ngày 19 tháng 2 năm 1964 trên cơ sở tách một phần diện tích và dân số của xã Hữu Hưng cũ.[3]

Khi mới thành lập, xã Tây Mỗ có 3 thôn: Tây Mỗ, Phú Thứ và Miêu Nha.

Ngày 27 tháng 12 năm 2013, Chính phủ ban hành Nghị quyết số 132/NQ-CP[1]. Theo đó, thành lập phường Tây Mỗ thuộc quận Nam Từ Liêm trên cơ sở toàn bộ 604,53 ha diện tích tự nhiên và 22.557 người của xã Tây Mỗ.