Địa bàn phường Mỹ Lâm trước đây vốn là một phần xã Phú Lâm thuộc huyện Yên Sơn.
Ngày 21 tháng 11 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết 816/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp huyện, cấp xã thuộc tỉnh Tuyên Quang (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2020)[1]. Theo đó:
Sáp nhập toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của xã Phú Lâm vào thành phố Tuyên Quang
Điề