เทศบาลเมืองอ่างศิลาก่อตั้งจากการที่กระทรวงมหาดไทยพิจารณาเห็นว่าสมควร ยกฐานะท้องถิ่นตำบลอ่างศิลาและตำบลบ้านปึกทั้งตำบล บางส่วนของตำบลเสม็ด และบางส่วนของตำบลห้วยกะปิ ซึ่งเดิมอยู่ในพื้นที่ของสุขาภิบาลแสนสุข จัดตั้งเป็นสุขาภิบาลแห่งใหม่มีชื่อว่า สุขาภิบาลอ่างศิลา เมื่อวันที่ 22 เมษายน พ.ศ.2530 จากนั้นในวันที่ 20 มกราคม พ.ศ. 2537 ได้มีการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ โดยขยายออกไปถึงคลองบางโปรง ซึ่งแนวเขตสุขาภิบาลจะเลียบคลองบางโปรงจนถึงปากคลองบางโปรงและมีการเปลี่ยนแปลงฐานะครั้งแรกจากสุขาภิบาลเป็น เทศบาลตำบลอ่างศิลาเมื่อวันที่ 25 พฤษภาคม พ.ศ. 2542  และครั้งล่าสุดจากเทศบาลตำบลเป็นเทศบาลเมืองอ่างศิลา เมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554