เดิมท้องที่ที่ตั้งเทศบาลเมืองหล่มสักเป็นท้องที่ตำบลวัดป่า และตำบลตาลเดี่ยว ซึ่งบางส่วนอยู่ในเขตการปกครองของอำเภอวัดป่า จังหวัดหล่มศักดิ์ ต่อมาในปี พ.ศ. 2488 รัฐบาลในสมัยจอมพล ป. พิบูลสงคราม ได้ตราพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งเทศบาลตำบลหล่มศักดิ์ จังหวัดเพชรบูรณ์ เมื่อวันที่ 13 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2488 และทางราชการได้แต่งตั้งสมาชิกสภาเทศบาล และแต่งตั้งคณะเทศมนตรีสมัยเริ่มการขึ้นบริหารกิจการเทศบาลตำบลหล่มศักดิ์ เมื่อวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2488[2]

ต่อมาเมื่อรัฐบาลในสมัยนั้นปรับปรุงตัวอักษรใหม่ ทำให้คำว่า "หล่มศักดิ์" เปลี่ยนไปใช้คำว่า "หล่มสัก" แทน ต่อมากรมการปกครอง กระทรวงมหาดไทย ได้พิจารณายกฐานะเป็นเทศบาลตำบลหล่มสักเป็นเทศบาลเมืองหล่มสัก เมื่อวันที่ 25 กันยายน พ.ศ. 2538[3]