หมู่บ้านหนองบัวลาย ตั้งเมื่อ พ.ศ. 2469 เดิมขึ้นกับตำบลบัวใหญ่ แยกมาตั้งเป็นตำบลบัวลาย เมื่อปี พ.ศ. 2486 สาเหตุที่เรียกว่า “หนองบัวลาย” เพราะในบริเวณหมู่บ้านมีหนองน้ำที่มีบัวมากมาย ซึ่งคำว่า “บัวมากมาย” ภาษาท้องถิ่นเรียกว่า “บัวหลาย” ต่อมาเพี้ยนเสียงเป็น “บัวลาย” จึงเรียกว่า “หนองบัวลาย” จนมาปัจจุบันต่อมาได้ตัดคำว่า “หนอง” ออกเหลือเพียง “บัวลาย” จึงเรียกว่า “ตำบลบัวลาย” แต่นั้นมาในส่วนชื่อหมู่บ้านยังคงเรียก “หนองบัวลาย” เช่นเดิม กำนันตำบลบัวลายคนแรกชื่อนายทวง แทบทาม ต่อมาอีก 4 คนคือนายโสม แสงสว่าง, นายคำ ทินราช, นายจิตร์ นาราษฎร์และนายอนุวัฒน์ ทินราช ตามลำดับ

สำหรับบรรพบุรุษผู้ก่อตั้งหมู่บ้านโดยนำครอบครัวและญาติพี่น้องเข้ามาวางรกรากมีดังนี้

• ขอด การปลูก
• ชาลี โพธิ์พล
• เจ็ก ด่านกลาง
• เพชร ด่านกลาง
• เอี่ยม ฮมพิรมย์
• ทุย ไพราม

เมื่อความอุดมสมบูรณ์ในพื้นที่ที่เหมาะสมแก่การทำนาทำไร่ และด้วยความเจริญของท้องถิ่นเพราะลำห้วยยางและลำห้วยขี้หนูไหลผ่านผู้คนก็หลั่งไหลเข้ามาตั้งถิ่นฐานเพิ่มมากขึ้น

เมื่อหมู่บ้านเป็นปึกแผ่น จำนวนประชากรเพิ่มมากขึ้นตามลำดับ จึงมีการแบ่งแยกการปกครองตำบลออกจากตำบลบัวใหญ่มาเป็นตำบลบัวลาย มีหมู่บ้านเพิ่มขึ้น คือบ้านหนองบัวลาย บ้านหนองแสง บ้านขามป้อม บ้านโนนดู่ บ้านโนนจาน บ้านหนองคอม บ้านหลุบกุง บ้านเหลิงหิน บ้านห้วยม่วง บ้านศาลาดิน บ้านสระน้ำเที่ยง บ้านหนองเรือ บ้านป่าหวาย บ้านเพ็ดน้อย บ้านแดงน้อย บ้านฝาผนัง บ้านหนองแวง บ้านคึมมะอุ บ้านหนองจาน บ้านหนองตาดน้อย

การก่อสร้างทางรถไฟสายตะวันออกเฉียงเหนือ ผ่านหมู่บ้านหนองบัวลาย พอดี มีการเปิดการเดินรถครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2477 รถไฟสมัยนั้น เป็นเครื่องจักรไอน้ำ ใช้ไม้ฟืนเป็นเชื้อเพลิง หาได้จากโคกสาธารณะตามเส้นทางจากหนองบัวลายไปบ้านศาลาดิน เป็นโคก ที่มีต้นไม้มาก เนื้อที่ ประมาณ 1,000 ไร่[1]

• วันที่ 1 กรกฎาคม 2540 ได้แยกพื้นที่ตำบลเมืองพะไล ตำบลโนนจาน ตำบลบัวลาย และตำบลหนองหว้า มาตั้งเป็น กิ่งอำเภอบัวลาย ขึ้นกับอำเภอบัวใหญ่ พร้อมกับโอนสุขาภิบาลหนองบัวลาย มาขึ้นกับ กิ่งอำเภอบัวลาย [2]
• วันที่ 25 พฤษภาคม 2542 ยกฐานะจากสุขาภิบาลหนองบัวลาย เป็น เทศบาลตำบลหนองบัวลาย
• วันที่ 8 กันยายน 2550 ยกฐานะเป็น อำเภอบัวลาย [3]