เดิมท้องที่อำเภอเนินสง่าทั้งหมดถูกรวมอยู่ภายใต้การปกครองของตำบลละหาน อำเภอจัตุรัส ต่อมาได้มีการแยกการปกครองออกจากตำบลละหาน จัดตั้งเป็นตำบลหนองฉิม ตำบลตาเนิน ตำบลกะฮาด และตำบลรังงาม ตามลำดับ จนกระทั่ง เมื่อวันที่ 11 เมษายน พ.ศ. 2535 ทางราชการได้แบ่งพื้นที่การปกครองออกจากอำเภอจัตุรัส จำนวน 4 ตำบล ดังกล่าว จัดตั้งเป็น กิ่งอำเภอเนินสง่าและได้มีพระราชกฤษฎีกายกฐานะขึ้นเป็น อำเภอเนินสง่า เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2540