Nam Đàn từng là kinh đô Vạn An của Việt Nam thời vua Mai Hắc Đế. Ngày nay vẫn còn vết tích thành Vạn An.

Địa bàn thị trấn Nam Đàn hiện nay trước đây vốn là thị trấn Nam Đàn, xã Vân Diên và một phần xã Nam Thượng.

Ngày 9 tháng 7 năm 1987, Hội đồng Bộ trưởng ban hành Quyết định 105-HĐBT[3]. Theo đó, sáp nhập 29,15 ha diện tích tự nhiên và 269 người của xã Vân Diên (gồm xóm Hạ Long); 88,21 ha diện tích tự nhiên và 874 người của xã Xuân Hòa (gồm các xóm Tây Hồ, Quang Trung) vào thị trấn Nam Đàn.

Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính, thị trấn Nam Đàn có 183,30 ha diện tích tự nhiên và 6.783 người.

Đến năm 2018, thị trấn Nam Đàn có diện tích 1,90 km², dân số là 6.900 người, mật độ dân số đạt 3.632 người/km², gồm các khối phố: Mai Hắc Đế, Lam Sơn, Xuân Khoa, Sa Nam, Yên Khánh, Đan Nhiệm, Quang Trung, Phan Bội Châu (tên cũ là khối Tây Hồ), Ba Hà. Xã Vân Diên có diện tích 13,60 km², dân số là 13.000 người, mật độ dân số đạt 956 người/km², gồm 19 xóm: Trung Đông, Quy Chinh 1, Quy Chính 2, Bắc Sơn, Bắc Thung, Đông Tiến, Đụn Sơn, Hạ Long, Hồ Sơn, Nam Bình, Nam Thung, Nam Sơn, Hùng Lĩnh, Trường Long, Sư Phạm, Nhật Đông, Nhật Quang, Vạn An, Vệ Nông. Xã Nam Thượng có diện tích 7,30 km², dân số là 1.900 người, mật độ dân số đạt 260 người/km².

Ngày 17 tháng 12 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết 831/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Nghệ An (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2020)[2]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của xã Vân Diên; toàn bộ 3,20 km² diện tích tự nhiên và 700 người thuộc 2 xóm: 4, 5 của xã Nam Thượng vào thị trấn Nam Đàn.[2]