Trước thời Lê trung hưng, vùng đất này còn hoang vắng, nhiều rừng rậm, lắm thú dữ, hơn nữa lại nhiều sú vẹt và đầm lầy, nên không có dân định cư lâu dài mà chỉ là "du canh du cư". Đến thời Mạc Đăng Dung lật đổ nhà Hậu Lê, một số trung thần nhà Lê không theo nhà Mạc đã đến vùng này định cư, thay tên đổi họ, trở thành những cư dân bản xứ đầu tiên. Khi nhà Mạc thất thủ Thăng Long, một số tôn thất nhà Mạc cùng các quan lại bất mãn chính quyền Lê - Trịnh cũng chạy về đây khai hoang lập ấp. Trong các thời kỳ sau đó, nhiều gia tộc nhỏ tiế​p tục đến đây lánh nạn tạo ra sự đa dạng thêm cho hệ thống tông tộc ở nơi này.

 

Năm Minh Mạng thứ 12 (1831), triều đình cho lập tỉnh Hải Dương bao gồm 5 phủ 19 huyện. Vùng đất Kim Liên ngày nay, bấy giờ thuộc tổng Bất Nạo huyện Kim Thành.

Huyện Kim Thành thời Pháp thuộc được chia làm 7 tổng: Cam Đông, Lai Vu, Phù Tải, Phí Gia, Lại Xuyên, Bất Nạo và Hà Nhuận. Sau này Hà Nhuận được cắt sang huyện An Dương của tỉnh Kiến An, Kim Thành chỉ còn 6 tổng, trong đó tổng Bất Nạo bao gồm 8 xã: Bất Nạo, Dưỡng Thái (còn gọi làng Oi), An Thái, Lương Xá, Cổ Phục (còn gọi làng Si), Cống Khê, Văn Dương và Bân Lộc. Các xã Bân Lộc, Cổ Phục và Lương Xá tương ứng với địa bàn xã Kim Lương cũ.

Sau khi Cách mạng tháng Tám thành công, chính phủ lâm thời Việt Nam Dân chủ Cộng hòa cho gộp xã Bân Lộc, Cổ Phục và Lương Xá lại để thành lập xã Minh Tân, lấy ý câu trong sách Đại Học là "minh đức tân dân". Qua 3 năm, xã lại đổi tên thành xã Nhật Tân. Trong thời kỳ Kháng chiến chống Pháp, xã Nhật Tân sáp nhập với xã Vạn Thọ (bao gồm 2 xã Cống Khê và Vân Dương trước đây) thành xã Vạn Tân.

Sau khi kiểm soát được hoàn toàn miền Bắc, chính quyền Việt Nam Dân chủ Cộng hòa chia xã Vạn Tân thành hai xã Kim Khê và Kim Lương. Trong đó, xã Kim Lương được thành lập trên cơ sở 2 thôn Cổ Phục (bao gồm cả xã Bân Lộc cũ, lúc đó đã trở thành xóm Trại Mới) và Lương Xá.

Trước khi sáp nhập, xã Kim Khê có diện tích 3,09 km², dân số là 3.155 người, mật độ dân số đạt 1.021 người/km². Xã Kim Lương có diện tích 5,31 km², dân số là 7.520 người, mật độ dân số đạt 1.416 người/km².

Ngày 16 tháng 10 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 788/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp huyện, cấp xã thuộc tỉnh Hải Dương (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 12 năm 2019)[1]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của hai xã Kim Khê và Kim Lương thành xã Kim Liên.