Trước năm 1966, xã Đa Thông thuộc huyện Hà Quảng.

Ngày 7 tháng 4 năm 1966, xã Đa Thông chuyển sang trực thuộc huyện Thông Nông mới thành lập.[3]

Ngày 11 tháng 8 năm 1999, tách 935 ha diện tích tự nhiên và 2.113 người của xã Đa Thông để thành lập thị trấn Thông Nông.[1]

Xã Đa Thông còn lại 3.440,75 ha diện tích tự nhiên và 3.735 người.

Đến năm 2019, xã Đa Thông được chia thành 23 xóm: Bác Đại, Bó Bủa, Cốc Khuyết, Bản Chang, Nà Ngàm, Cốc Cuổi, Đà Sa, Bản Giàng, Lũng Khỉnh, Khuổi Mò, Lũng Lừa, Lũng Rỳ, Lũng Tàn, Nà Khau, Nà Pài, Pác Ngàm, Phia Viềng, Bản Ruồm, Nà Thôm, Nà Pá, Lũng Đẩy, Lũng Hoàng, Ma Pản.

Ngày 9 tháng 9 năm 2019, sáp nhập ba xóm Bản Ruồm, Nà Pài, Cốc Khuyết thành xóm Bắc Hưng Đạo, sáp nhập hai xóm Nà Khau và Bác Đại thành xóm Nam Hưng Đạo, sáp nhập ba xóm Bản Chang, Bản Giàng, Nà Pá thành xóm Long Giang, sáp nhập ba xóm Lũng Tàn, Bó Bủa, Lũng Rỳ thành xóm Ngọc Sỹ, sáp nhập xóm Khuổi Mò vào xóm Nà Thôm, sáp nhập hai xóm Nà Ngàm và Cốc Cuổi thành xóm Sơn Hà, sáp nhập xóm Lũng Đẩy vào xóm Phia Viềng, sáp nhập xóm Lũng Hoàng vào xóm Ma Pản.[4]

Ngày 10 tháng 1 năm 2020, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của huyện Thông Nông trở lại huyện Hà Quảng.[5] Xã Đa Thông thuộc huyện Hà Quảng như hiện nay.