Tủa Chùa vốn là đất Mường Báng xưa.

Châu Tủa Chùa của Khu tự trị Thái - Mèo được thành lập ngày 18 tháng 10 năm 1955 do tách từ châu Mường Lay và gồm 8 xã: Tà Phình (tức Tả Phìn), Lao Sà Phình (Lao Xả Phình), Sìn Phình (Sính Phình), Sin Chai (Sín Chải), Ta Sin Thang (Tả Sìn Thàng), Trung Thu, Quyết Tiến, Cộng Hòa. Khi thành lập, huyện Tủa Chùa có 8 xã: Huổi Só, Lao Xả Phình, Sín Chải, Sính Phình, Tả Phìn, Tả Sìn Thàng, Trung Thu, Tủa Thàng.

Ngày 15 tháng 12 năm 1977, 3 xã: Mường Báng, Mường Đun, Xá Nhè được chuyển từ huyện Tuần Giáo về huyện Tủa Chùa quản lý. Đồng thời, sáp nhập xóm Phảng Củ và xóm Háng Chưa của xã Xá Nhè vào xã Phình Sáng, huyện Tuần Giáo.[4]

Ngày 2 tháng 1 năm 1989, chia xã Mường Báng thành 2 đơn vị hành chính lấy tên là xã Mường Báng và thị trấn Tủa Chùa.

Ngày 26 tháng 12 năm 2003, tỉnh Lai Châu được tách thành tỉnh Lai Châu mới và Điện Biên, huyện Tủa Chùa thuộc tỉnh Điện Biên.

Ngày 21 tháng 11 năm 2019, mở rộng thị trấn Tủa Chùa trên cơ sở sáp nhập một phần diện tích và dân số của xã Mường Báng.