Thời nhà Nguyễn, xã Đông Nam thuộc tổng Quang Chiếu, huyện Đông Sơn, phủ Thiệu Hóa, gồm các thôn: Mai Chữ, Phú Yên, Sơn Dương, Hoàng Lạp (xã Phù Lưu cũ), Phú Bật (xã Trường Hựu)[3].

Tên gọi xã Đông Nam có từ năm 1953[3].

Năm 1977, các xã hữu ngạn sông Chu thuộc huyện Thiệu Hóa sáp nhập với huyện Đông Sơn thành huyện Đông Thiệu (huyện), xã Đông Nam thuộc huyện Đông Thiệu. Năm 1982 huyện Đông Thiệu đổi lại là huyện Đông Sơn, xã Đông Nam lại thuộc huyện Đông Sơn.

Xã Đông Nam ngày nay gồm các làng: Phú Yên, Tân Chính, Nam Thành, Nam Vinh, Phúc Đoàn, xóm Cộng, Hạnh Phúc, Cần Liêm(Mai Chữ), Chính Kết[3].