Sau khi hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn sáp nhập thành tỉnh Bắc Thái vào năm 1965, đến ngày 14 tháng 4 năm 1967, Hội đồng chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đã hạ cấp thị xã Bắc Kạn thành thị trấn Bắc Kạn trực thuộc huyện Bạch Thông. Đến ngày 16 tháng 7 năm 1990, thị trấn Bắc Kạn được giải thể để thành lập thị xã Bắc Kạn trực thuộc tỉnh Bắc Thái. Năm 1997, sau khi tỉnh Bắc Kạn được tái lập, thị xã Bắc Kạn trở thành tỉnh lị của tỉnh này.[1] Khi tái lập thị xã Bắc Kạn, thị xã chỉ có 3 phường: Đức Xuân, Phùng Chí Kiên, Sông Cầu. Ngày 31 tháng 5 năm 1997, sáp nhập thị trấn Minh Khai và 4 xã: Dương Quang, Huyền Tụng, Nông Thượng, Xuất Hóa thuộc huyện Bạch Thông vào thị xã Bắc Kạn; đổi tên thị trấn Minh Khai thành phường Nguyễn Thị Minh Khai.
Ngày 2 tháng 8 năm 2012, thị xã Bắc Kạn được công nhận là đô thị loại 3 trực thuộc tỉnh Bắc Kạn.[2]
Ngày 11 tháng 3 năm 2015, Ủy ban Thường vụ Quốc hội đã ban hành Nghị quyết số 892/NQ-UBTVQH13 chuyển 2 xã Xuất Hóa, Huyền Tụng thuộc thị xã Bắc Kạn thành 2 phường có tên tương ứng và chuyển thị xã Băc Kạn thành thành phố Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn.