Phường Tây Mỗ được hình thành trên cơ sở nhập phần lớn diện tích tự nhiên và dân số của phường Tây Mỗ (thuộc quận Nam Từ Liêm); một phần diện tích tự nhiên và dân số của các phường: Đại Mỗ (thuộc quận Nam Từ Liêm); Dương Nội (thuộc quận Hà Đông) và xã An Khánh (thuộc huyện Hoài Đức).