Thị trấn Lâm Thao là vùng đất có lịch sử lâu đời, phát triển liên tục theo dòng chảy lịch sử chung của dân tộc. Năm 1964, thực hiện Quyết định của Bộ Nội vụ, xã Nam Tiến đổi tên thành xã Cao Mại. Ngày 05/7/1977, Hội đồng Chính phủ ra Quyết định số 178-CP hợp nhất 2 huyện Lâm Thao với Phù Ninh thành huyện Phong Châu. Từ đây, xã Cao Mại thuộc huyện Phong Châu.
Thực hiện Nghị định số 55-CP, ngày 28/5/1997 của Chính phủ về việc thành lập thị trấn thuộc các huyện Yên Lập, Hạ Hòa, Tam Thanh, Phong Châu, Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ. Thị trấn Lâm Thao thuộc huyện Phong Châu được thành lập trên cơ sở toàn bộ diện tích và dân số của xã Cao Mại; 7,3ha diện tích tự nhiên và 734 nhân khẩu của xã Chu Hóa. Ngày 24/7/1999, Chính phủ ban hành Nghị định số 59/1999/ NĐ-CP, theo đó chia tách huyện Phong Châu thành 2 huyện Lâm Thao và Phù Ninh. Thị trấn Lâm Thao là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa - xã hội của huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ.
Đến nay, thị trấn có diện tích 556,4ha, 10.815 nhân khẩu, có 9 khu dân cư. Toàn Đảng bộ có 565 đảng viên sinh hoạt ở 18 chi bộ. Có 18 cơ sở tôn giáo, tín ngưỡng luôn được bảo tồn và phát huy giá trị văn hóa; thường xuyên được duy tu, tôn tạo. Hệ thống trường học đều đạt chuẩn Quốc gia; thị trấn đạt chuẩn Quốc gia về y tế. Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ phát triển. Cơ sở hạ tầng đồng bộ. Nhìn chung Nhân dân trên địa bàn thị trấn có trình độ dân trí, điều kiện kinh tế thuận lợi nhờ đó thị trấn Lâm Thao đã có bước chuyển mình rõ nét, kinh tế - văn hóa - xã hội có những chuyển biến rõ rệt; quốc phòng- an ninh tiếp tục được giữ vững, ổn định; đời sống nhân dân được cải thiện về mọi mặt; hệ thống chính trị hoạt động ngày càng hiệu quả. Khối đại đoàn kết toàn dân ngày càng vững chắc, nhân dân tin tưởng vào sự lãnh đạo của Đảng, quản lý, điều hành của Chính quyền. Phấn đấu đến năm 2024 thị trấn đạt chuẩn văn minh đô thị.