Thành lập năm 1994, trên cơ sở tách từ thị trấn Cửa Lò và 4 xã: Nghi Thu, Nghi Hương, Nghi Hòa, Nghi Hải và một phần đất của xã Nghi Quang thuộc huyện Nghi Lộc, địa giới hành chính của thị xã Cửa Lò hiện có 7 phường với diện tích đất tự nhiên chỉ có 27,81 km2.
Thực hiện Nghị quyết 05/NQ-TU, ngày 26/9/2006 của Ban Thường vụ Tỉnh ủy Nghệ An (khóa XVI) về xây dựng và phát triển Thị xã Cửa Lò trở thành đô thị du lịch đến năm 2015, có tính đến năm 2020, UBND tỉnh Nghệ An đã ban hành quyết định số 5263/QĐ-UBND về việc thành lập Ban chỉ đạo và tổ giúp việc xây dựng đề án điều chỉnh địa giới hành chính huyện Nghi Lộc để mở rộng thị xã Cửa Lò.
Đến ngày 14/12/2017, UBND tỉnh đã thông qua kế hoạch số 771/KH-UBND triển khai và phân công nhiệm vụ xây dựng Đề án điều chỉnh địa giới hành chính huyện Nghi Lộc để mở rộng thị xã Cửa Lò.
Sớm thông tuyến đại lộ Vinh - Cửa Lò
Theo kế hoạch, trong tháng 1/2018, hoàn thành bước 1 Đề án để xin ý kiến các ngành, các cấp có liên quan và tổ chức hội thảo đề án điều chỉnh địa giới hành chính huyện Nghi Lộc để mở rộng thị xã Cửa Lò; Từ tháng 2 đến tháng 3 năm 2018 tổ chức lấy ý kiến nhân dân tại cộng đồng dân cư các xã thuộc diện được dự kiến điều chỉnh địa giới hành chính sáp nhập về thị xã Cửa Lò quản lý.
Đến tháng 4/2018, HĐND cấp xã, huyện tiến hành họp thông qua Đề án điều chỉnh địa giới hành chính để mở rộng thị xã Cửa Lò. Tháng 5/2018, trình UBND tỉnh xem xét, cho ý kiến về Đề án điều chỉnh địa giới hành chính huyện Nghi Lộc để mở rộng thị xã Cửa Lò, sau đó trình Ban Thường vụ Tỉnh ủy thông qua Đề án. Khoảng tháng 7/2018, trình HĐND tỉnh thông qua Đề án điều chỉnh địa giới hành chính huyện Nghi Lộc để mở rộng thị xã Cửa Lò.
Sau đó, hoàn thiện hồ sơ Đề án trình Bộ Nội vụ thẩm định, báo cáo Chính phủ để trình Ủy ban thường vụ Quốc hội xem xét, quyết định.