วัดโพธิสมภรณ์ เริ่มสร้างขึ้นในสมัยรัตนโกสินทร์ เมื่อปี พ.ศ. 2449 ปลายรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 5 โดย มหาอำมาตย์ตรีพระยาศรีสุริยราชวรานุวัตร (โพธิ์ เนติโพธิ์) สมุหเทศาภิบาลมณฑลอุดร ได้พิจารณาเห็นว่าในเขตเทศบาลเมืองอุดรธานี มีเพียง “วัดมัชฌิมาวาส” วัดเดียวเท่านั้น สมควรที่จะสร้างวัดขึ้นอีกสักวัดหนึ่ง จึงได้ไปสำรวจดูสถานที่ทางด้านทิศใต้ของ “หนองนาเกลือ” ซึ่งเป็นหนองน้ำกว้างใหญ่อุดมไปด้วยเกลือสินเธาว์ มีปลาและจระเข้ชุกชุม (ต่อมาภายหลังได้เปลี่ยนชื่อเป็น “หนองประจักษ์” เพื่อเป็นอนุสรณ์แด่กรมหลวงประจักษ์ศิลปาคม ผู้ก่อตั้งเมืองอุดรธานี) เห็นว่าเป็นทำเลที่เหมาะสมควรแก่การสร้างวัดได้เพราะเป็นที่ราบป่าละเมาะเงียบสงบดี ไม่ใกล้ไม่ไกลจากหมู่บ้านมากนักและอยู่ใกล้แหล่งน้ำเมื่อตกลงใจเลือกสถานที่ได้แล้ว มหาอำมาตย์ตรีพระยาศรีสุริยราชวรานุวัตร (โพธิ์ เนติโพธิ์) ก็ได้ชักชวนและนำพาราษฎรในหมู่บ้านหมากแข้งมาร่วมกันถากถางป่าจนพอควรแก่การปลูกกุฏิ ศาลาโรงธรรม สำหรับใช้เป็นที่บำเพ็ญบุญ และเป็นที่ประกอบพระราชพิธีถือน้ำพระพิพัฒน์สัตยาประจำปีของหน่วยราชการ ใช้เวลาสร้างอยู่ประมาณ 1 ปี ในระยะแรกชาวบ้านเรียกว่า “วัดใหม่” เพราะแต่เดิมมีเพียงวัดมัชฌิมาวาสซึ่งชาวบ้านเรียกว่า “วัดเก่า” ด้วยพบร่องรอยเป็นวัดร้างมาก่อน มีเจดีย์ศิลาแลงเก่าแก่และพระพุทธรูปหินขาวปางนาคปรก และได้กราบอาราธนา พระครูธรรมวินยานุยุต (หนู) เจ้าคณะเมืองอุดรธานี จากวัดมัชฌิมาวาสมาเป็นเจ้าอาวาสวัด

ในวันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2507 พระบาทสมเด็จพระมหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ได้โปรดเกล้าฯ พระราชทานพระบรมราชานุญาต

การตั้งชื่อ

มหาอำมาตย์ตรีพระยาศรีสุริยราชวรานุวัตร (โพธิ์ เนติโพธิ์) ได้นำความขึ้นกราบทูลขอชื่อต่อ พระเจ้าวรวงศ์เธอ กรมหลวงชินวรสิริวัฒน์ สมเด็จพระสังฆราชเจ้า (หม่อมเจ้าภุชงค์ ชุมพูนุท สิริวฑฺฒโน) สมเด็จพระสังฆราชเจ้าวัดราชบพิธสถิตมหาสีมาราม กรุงเทพฯ ได้ทรงประทานนามว่า “วัดโพธิสมภรณ์” เพื่อให้เป็นอนุสรณ์แก่ มหาอำมาตย์ตรีพระยาศรีสุริยราชวรานุวัตร (โพธิ์ เนติโพธิ์) ผู้สร้างวัดแห่งนี้