Hoài Thanh trước vốn là đất thuộc Việt Thường Thị, chủ nhân của nền văn hóa Sa Huỳnh - thuộc giai đoạn sơ kỳ đồ sắt (khoảng 1.000 năm trước công nguyên), trong đó chủ yếu có hai bộ lạc Cau và Dừa, đã từng lập nên các tiểu vương quốc riêng.

Sau đó, người Chăm đã tới chiếm cứ và lập ra Vương quốc Chăm Pa. Đến đời nhà Tần, vùng này là huyện Lâm Ấp, thuộc tượng Quận; đời nhà Hán là huyện Tượng Lâm thuộc quận Nhật Nam. Năm Vĩnh Hòa thứ 2, đời nhà Hán (137), người trong quận làm chức Công Tào tên là Khu Liên đã giết viên huyện lệnh, chiếm đất và tự phong là Lâm Ấp Vương. Trong địa dư chí của Nguyễn Trãi, có chép rõ về địa giới và lịch sử Chiêm Thành: “Chiêm Thành - xưa kia là huyện Tượng Lâm, thuộc quận Nhất Nam, bộ Việt Thường của ta, sau đổi thành Lâm Ấp… Đất nước đó có ít ruộng, tham đất màu mỡ Nhật Nam ta muốn cướp lấy, cho nên thường xuyên xâm lấn, quấy nhiễu”(1).

Sang đời nhà Tùy (năm 605), quân Tùy sang xâm chiếm, đổi tên Lâm Ấp thành Xung Châu, sau đó lấy lại tên cũ là Lâm Ấp. Đến đời nhà Đường (năm 627), lại đổi tên thành Lâm Châu. Năm 803, nhà Đường bỏ đất này, nước Chiêm Thành tái chiếm. Sau khi vua Lê Đại Hành đánh lấy thành Địa Rí, vua Chiêm Thành lúc đó là Xá Lợi Đà Ngô Phật Hoàng đã bỏ Quảng Nam chạy vào Bình Định lập thành mới - Thành Đồ Bàn. Sau một thời gian thành Đồ Bàn trở thành trung tâm kinh đô của nước Chăm Pa, phát triển khá thịnh vượng trong thời gian từ năm 938 - 1470.

Năm 1470, vua Chiêm thành là Trà Toàn, nuôi ý định xâm chiếm Đại Việt, sai sứ cầu viện nhà Minh, rồi đem quân quấy nhiễu vùng đất Hóa Châu. Vua Lê Thánh Tông, năm Hồng Đức thứ 2 (năm 1471) thân chinh ra trận, chỉ huy 26 vạn quân thủy, đánh hạ thành Đồ Bàn (An Nhơn ngày nay) bắt Trà Toàn. Thừa thắng Lê Thánh Tông tiến vào Nam, đứng trên núi cao sừng sững mài đá khắc bia làm chỗ chia cõi với nước Chiêm Thành, nên gọi là Thạch Bi Sơn (núi đá bia ở đèo Cả - Phú Yên ngày nay), khai sinh phủ mới - phủ Hoài Nhơn với 3 huyện: Bồng Sơn, Phù Ly, Tuy Viễn. Cương vực phủ Hoài Nhơn lúc đó là từ đèo Bình Đê đến đèo Cả. Riêng từ đèo Cù Mông đến đèo Cả là vùng đệm của Đại Việt, vì chưa có dân cư.

Năm 1602, chúa Nguyễn Hoàng đổi tên phủ Hoài Nhơn thành phủ Quy Nhơn. Năm 1797, vua Gia Long đổi phủ Quy Nhơn đặt là Bình Định thành. Năm 1906, tỉnh Bình Định gồm 3 phủ là: Hoài Nhơn, An Nhơn, Tuy Phước (phủ Hoài Nhơn có 3 huyện: Bồng Sơn, Phù Mỹ, Phù Cát). Huyện Bồng Sơn có 4 tổng, với 146 thôn. Tính đến năm 2015, tên gọi Hoài Nhơn đã có trong thư tịch nhà vua và được sử dụng liên tục với tư cách là đơn vị hành chính đã trọn 545 năm. Hoài Thanh là một phần diện tích trong đó.

Dưới thời thuộc Pháp (năm 1910), huyện Bồng Sơn chia làm 4 tổng: An Sơn, Trung An, Kim Sơn và Tài Lương, với 28 làng. Tổng Tài Lương có 36 xã, với số dân 27.138 người(2) (lớn hơn toàn bộ xã Hoài Thanh và Hoài Thanh Tây ngày nay). Tính riêng địa giới Hoài Thanh khi còn trong tổng Tài Lương bao gồm 9 làng (xã nhỏ): Bình Ninh, Phú Triêm, Ngọc An, Lâm Trúc, Trường An, An Dinh, Thế Lộc, Tú Mỹ, Tài Lương. Những làng có diện tích rộng được chính quyền lúc đó chia thành nhiều lý hoặc chòm. Ngọc An gồm Đông Lý, Trung Lý, Tây Lý; Tài Lương gồm: Hòa Trung, Hòa Thượng, Ngọc Trí, Lương Hòa, Ngọc Sơn; Trường An gồm: Chòm Tây, Chòm Bắc, Chòm Đông, Chòm Nam.

Cách mạng tháng 8/1945 thành công, phủ Hoài Nhơn được đặt tên phủ Huỳnh Lịch, tổng Tài Lương được đặt tên tổng Huỳnh Mậu và sau đó chính quyền cách mạng đã tổ chức lại cơ cấu hành chính các cấp: đổi phủ thành huyện, giải thể cấp tổng, tổ chức lại cấp xã. Từ tháng 9/1946, địa giới xã Hoài Thanh gồm 4 xã: xã An Ninh (nhập 3 làng cũ là Bình Ninh, Phú Triêm, Ngọc An), xã Trường Lâm (nhập 2 làng cũ là Lâm Trúc, Trường An), xã Tú Mỹ (nhập 3 làng cũ là Tú Mỹ, Thế Lộc, An Dinh), xã Tài Lương là làng Tài Lương và lý Ngọc Sơn.

Tháng 9/1948, địa giới Hoài Thanh vẫn giữ như tháng 9/1946, nhưng được chia lại thành 7 thôn: Bình Phú (gồm Bình Ninh và Phú Triêm), Ngọc An (gồm Đông Lý, Trung Lý, Tây Lý), Trường Lâm (gồm Trường An và Lâm Trúc), Mỹ An (gồm Tú Mỹ và một phần Trường An), An Lộc (gồm Thế Lộc và An Dinh), Tài Lương (gồm các lý Hòa Trung, Hòa Thượng, Ngọc Trí, Lương Hòa) và thôn Ngọc Sơn.

Đến năm 1971, theo Nghị định số 494/BNV/HCĐP/26/ĐT-NĐ ngày 11/6/1971 của Tổng Trưởng Bộ Nội vụ chính quyền ngụy Sài Gòn, huyện Hoài Nhơn bị chia thành hai quận (Hoài Nhơn, Tam Quan). Ngụy quyền đặt xã Hoài Thanh thuộc quận Tam Quan; Hoài Thanh lúc đó có 28,8 Km², dân số 18.233 người.

Để đảm bảo lãnh đạo, quản lý thuận lợi hiệu quả của các hoạt động kinh tế, văn hóa - xã hội, quốc phòng và an ninh trong tình hình mới. Thể theo nguyện vọng của Đảng bộ và Nhân dân về việc chia tách xã Hoài Thanh thành hai đơn vị hành chính cấp xã, ngày 07/11/1986, Chủ tịch Hội đồng Bộ trưởng (nay là Thủ tướng Chính phủ) ra quyết định số 137/QĐ-CTHĐBT về việc chia xã Hoài Thanh, huyện Hoài Nhơn, tỉnh Bình Đình thành hai xã Hoài Thanh và Hoài Thắng ( nay là Hoài Thanh Tây).[1]

Ngày 22 tháng 4 năm 2020, UBTVQH ban hành Nghị quyết 932/NQ-UBTVQH14 Về việc thành lập thị xã Hoài Nhơn và các phường thuộc thị xã Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định. Trong Nghị quyết này, UBND xã Hoài Thanh trở thành UBND phường Hoài Thanh kể từ ngày 01 tháng 6 năm 2020[2]