เทศบาลตำบลเวียงสระ แรกเริ่มก่อตั้งตามประกาศกระทรวงลงวันที่ 11 มิถุนายน พ.ศ. 2511 โดยจัดตั้งท้องถิ่นที่ตั้งของชุมชนบริเวณสถานีรถไฟบ้านส้อง และที่ว่าการกิ่งอำเภอเวียงสระ ตำบลเวียงสระ กิ่งอำเภอเวียงสระ อำเภอบ้านนาสาร ขึ้นเป็น สุขาภิบาลเวียงสระ[2] กิ่งอำเภอเวียงสระ อำเภอบ้านนาสาร จังหวัดสุราษฎร์ธานี โดยให้มีผลตั้งแต่วันที่ 25 มิถุนายน ปีเดียวกัน โดยครอบคลุมพื้นที่ตำบลบางส่วนของตำบลเวียงสระ

ในปี พ.ศ. 2512 ได้มีประกาศกระทรวงมหาดไทยให้แบ่งแยกพื้นที่ตำบลเวียงสระ จัดตั้งเป็น ตำบลบ้านส้อง[3] จึงทำให้พื้นที่บางส่วนของสุขาภิบาลเวียงสระ เข้ามาอยู่ในพื้นที่ตำบลบ้านส้อง ตามประกาศกระทรวงมหาดไทยลงวันที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2512 โดยให้มีผลตั้งแต่วันที่ 2 กันยายน ปีเดียวกัน

และได้มีพระราชกฤษฎีกายกฐานะกิ่งอำเภอเวียงสระ อำเภอบ้านนาสาร ขึ้นเป็น อำเภอเวียงสระ[4] ในวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2514 ซึ่งมีผลบังคับตั้งแต่วันที่ 16 พฤศจิกายน ปีเดียวกัน ทำให้สุขาภิบาลเวียงสระ กิ่งอำเภอเวียงสระ อำเภอบ้านนาสาร โอนเข้ามาอยู่ในเขตของอำเภอเวียงสระ

ต่อมาในปี พ.ศ. 2542 ได้มีพระราชบัญญัติเปลี่ยนแปลงฐานะสุขาภิบาลทั่วประเทศเป็นเทศบาลตำบล ตามประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 116 ตอนที่ 9 ลงวันที่ 24 กุมภาพันธ์ 2542 มีผลใช้บังคับ เมื่อวันที่ 25 พฤษภาคม 2542 สุขาภิบาลเวียงสระ จึงเปลี่ยนแปลงฐานะเป็นเทศบาลตำบลเวียงสระ[5] นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ซึ่งตามหลักการและเหตุผลการประกาศใช้พระราชบัญญัติฉบับนี้ ก็เพื่อให้สอดคล้องกับบทบัญญัติของรัฐธรรมนูญแห่งราชอาณาจักรไทย พ.ศ. 2540 และเป็นการกระจายอำนาจให้แก่องค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น