เมืองพิมายมีความสำคัญมาตั้งแต่สมัยอาณาจักรโคตรบูรณ์ของขอม สมัยอยุธยาและสมัยรัตนโกสินทร์ เดิมผู้ปกครองมีกรมการเมือง ปลัดเมือง ซึ่งมีบรรดาศักดิ์ชั้นพระ หลวง ขุน มาเป็นผู้ปกครองอำเภอพิมายเดิมชื่อ "อำเภอเมืองพิมาย" มีฐานะเป็นอำเภอเมื่อ พ.ศ. 2443 โดยมีขุนขจิตสารกรรม ดำรงตำแหน่งนายอำเภอคนแรก เมื่อปี พ.ศ. 2454 สมเด็จพระศรีพัชรินทร์พระบรมราชินีนาถในรัชการที่ 5 (สมเด็จพระพันปีหลวง) ได้เสด็จประพาสเมืองพิมายและได้เสด็จทรงพักผ่อนที่ไทรงามด้วย คณะกรมการเมืองได้จัดรับเสด็จ โดยจัดสถานที่ประทับข้างลำน้ำตลาด (บริเวณติดลำน้ำด้านทิศใต้ของโรงเรียนพิมายวิทยาในปัจจุบัน)ซึ่งเรียกชื่อสถานที่ในขณะนั้นว่า "วังเก่า" ในปี พ.ศ. 2457 ได้สร้างที่ว่าการอำเภอขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ของปราสาทหินพิมาย(บริเวณที่จอดรถหน้าอุทยานประวัติศาสตร์พิมายในปัจจุบัน) ผู้ปกครองมีคณะกรรมการเมือง นายอำเภอ ซึ่งมีบรรดาศักดิ์ชั้น หลวง ขุน หม่อมเจ้า ดำรงตำแหน่ง และกำนันประจำตำบลจะมีบรรดาศักดิ์ชั้น ขุน หมื่น มาดำรงตำแหน่ง

• พ.ศ. 2440 ตั้งอำเภอมีชื่อว่า เมืองพิมาย
• วันที่ 15 พฤศจิกายน 2481 เปลี่ยนชื่ออำเภอจากอำเภอเมืองพิมาย มาเป็น อำเภอพิมาย [1]
• วันที่ 14 พฤษภาคม 2499 จัดตั้งสุขาภิบาลในเมือง [2]
• วันที่ 29 สิงหาคม 2500 ตั้งตำบลดอนมัน แยกออกจากตำบลชีวาน และ ตั้งตำบลท่าลาด แยกออกจากตำบลโบสถ์ [3]
• วันที่ 30 สิงหาคม 2500 แยกพื้นที่ตำบลประสุข ตำบลกระเบื้องนอก ตำบลขุย ตำบลสาหร่าย ตำบลดอนมัน และตำบลท่าลาด อำเภอพิมาย ไปตั้งกิ่งอำเภอชุมพวง ขึ้นกับอำเภอพิมาย [4]
• วันที่ 1 ธันวาคม 2501 ตั้งตำบลรังกาใหญ่ แยกออกจากตำบลในเมือง ตั้งตำบลเมืองพลับพลา แยกออกจากตำบลงิ้ว และ ตั้งตำบลห้วยแถลง แยกออกจากตำบลงิ้ว [5]
• วันที่ 11 ธันวาคม 2502 ยกฐานะจากกิ่งอำเภอชุมพวง อำเภอพิมาย เป็นอำเภอชุมพวง [6]
• วันที่ 1 มกราคม 2504 แยกพื้นที่ตำบลห้วยแถลง ตำบลหินดาด ตำบลงิ้ว และตำบลเมืองพลับพลา อำเภอพิมาย มาตั้งเป็นกิ่งอำเภอห้วยแถลง ขึ้นกับอำเภอพิมาย [7]
• วันที่ 17 กรกฎาคม 2506 ยกฐานะจากกิ่งอำเภอห้วยแถลง อำเภอพิมาย เป็นอำเภอห้วยแถลง [8]
• วันที่ 1 กุมภาพันธ์ 2511 ตั้งตำบลนิคมสร้างตนเอง แยกออกจากตำบลในเมือง และตำบลหนองพลวง [9]
• วันที่ 1 เมษายน 2511 ยุบตำบลหนองพลวง [10] และวันเดียวกัน ตั้งตำบลหนองพลวง อีกครั้งหนึ่ง [11]
• วันที่ 25 ธันวาคม 2511 โอนตำบลหนองพลวง ไปขึ้นกับอำเภอจักราช [12]
• วันที่ 15 กันยายน 2514 โอนพื้นที่หมู่ 3 (ในตอนนั้น) จากตำบลหินดาด อำเภอห้วยแถลง มาขึ้นกับตำบลนิคมสร้างตนเอง [13]
• วันที่ 15 กันยายน 2523 ตั้งตำบลกระชอน แยกออกจากตำบลชีวาน [14]
• วันที่ 15 สิงหาคม 2526 ตั้งตำบลดงใหญ่ แยกออกจากตำบลท่าหลวง [15]
• วันที่ 6 กันยายน 2528 ตั้งตำบลธารละหลอด แยกออกจากตำบลสัมฤทธิ์ และ ตั้งตำบลหนองระเวียง แยกออกจากตำบลนิคมสร้างตนเอง [16]
• วันที่ 19 พฤษภาคม 2542 เปลี่ยนชื่อสุขาภิบาลในเมือง เป็น สุขาภิบาลพิมาย [17]
• วันที่ 25 พฤษภาคม 2542 ยกฐานะจากสุขาภิบาลพิมาย เป็น เทศบาลตำบลพิมาย