เทศบาลตำบลหนองสอ อำเภอเมืองกาฬสินธุ์ จังหวัดกาฬสินธุ์ เดิมมีฐานะเป็นสุขาภิบาลหนองสอ โดยได้รับการจัดตั้งเป็นสุขาภิบาลหนองสอ เมื่อวันที่ 18 เดือนมิถุนายน พ.ศ.2535 แต่ได้เปลี่ยนแปลงฐานะเป็นเทศบาลตำบลหนองสอ ตามพระราชบัญญัติเปลี่ยนแปลงฐานะของสุขาภิบาลเป็นเทศบาล พ.ศ.2542 เมื่อวันที่ 25 เดือนพฤษภาคม พ.ศ.2542 และเมื่อวันที่ 29 เดือนกันยายน พ.ศ.2548 องค์การบริหารส่วนตำบลลำปาว ได้ยุบรวมเข้ามาอยู่กับเทศบาลตำบลหนองสอ

                เทศบาลตำบลหนองสอ มีพื้นที่ 45.85 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่ตำบลลำปาว อำเภอเมืองกาฬสินธุ์ จังหวัดกาฬสินธุ์ และตำบลลำคลอง อำเภอเมืองกาฬสินธุ์ จังหวัดกาฬสินธุ์ บางส่วน ห่างจากจังหวัดกาฬสินธุ์ไปทางทิศเหนือ ถนนเส้นกาฬสินธุ์ - สหัสขันธ์ เป็นระยะทาง 15 กิโลเมตร

               ด้านทิศเนือ             จดแนวเขตเทศบาลตำบลภูดิน  อำเภอเมืองกาฬสินธุ์

               ด้านทิศตะวันออก     จดแนวเขตเทศบาลตำบลขมิ้น  อำเภอเมืองกาฬสินธุ์

               ด้านทิศใต้                จดแนวเขตองค์การบริหารส่วนตำบลหนองกุง และตำบลบึงวิชัย อำเภอเมืองกาฬสินธุ์

               ด้านทิศตะวันตก        จดแนวเขตเทศบาลตำบลบึงวิชัย และตำบลลำคลอง  อำเภอเมืองกาฬสินธุ์

               มีสภาพภูมิประเทศเป็นที่ราบสูง ลักษณะอากาศร้อนแห้งแล้ง