เทศบาลเมืองบุรีรัมย์ ได้รับการจัดตั้งขึ้นตามพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งเทศบาลเมืองบุรีรัมย์ จังหวัดบุรีรัมย์ พุทธศักราช 2479 ซึ่งได้ตราขึ้นไว้ ณ วันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2479 ในรัชสมัยของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอานันทมหิดล รัชกาลที่ 8 ซึ่งมี พ.อ.พหลพลหยุหเสนา เป็นนายกรัฐมนตรี โดยได้ประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 53 ตอนที่ 62 วันที่ 14 กุมภาพันธ์ 2479
ต่อมาเมื่อท้องถิ่นเจริญขึ้น มีชุมชนอยู่หนาแน่นทั้งในเขตและนอกเขตเทศบาลที่ต่อเนื่องกันสมควรปรับปรุงเขตเทศบาลเสียใหม่ เพื่อขยายเขตให้เทศบาลได้ปกครองและทะนุบำรุงท้องถิ่น จึงได้ตราพระราชกฤษฎีกาเปลี่ยนแปลงเขตเทศบาลเมืองบุรีรัมย์ จังหวัดบุรีรัมย์ พ.ศ. 2504 ลงวันที่ 30 เมษายน 2504 ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช รัชการปัจจุบัน มีจอมพลสฤษดิ์ ธนรัชต์ เป็นนายกรัฐมนตรี ประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 78 ตอนที่ 40 วันที่ 9 พฤษภาคม 2504 มีเนื้อที่รวม 6.0 ตารางกิโลเมตร สืบเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน ครอบคลุมพื้นที่ตำบลในเมืองทั้งหมดของอำเภอเมืองบุรีรัมย์ โดยมีอาณาเขตตามที่ระบุไว้ในพระราชกฤษฎีกา ดังนี้

ด้านเหนือ ตั้งแต่หลักเขตที่ 1 ซึ่งตั้งอยู่ทางทิศเหนือห่างจากทางรถไฟสายอุบลราชธานี - นครราชสีมา ตรงหลัก กม.ที่ 375 ตามแนวเส้นตั้งฉาก 450 เมตร เป็นเส้นตรงไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ถึงหลักเขตที่ 2 ซึ่งตั้งอยู่ริมถนนพุทไธสงฟากตะวันออก ห่างจากทางรถไฟสายอุบลราชธานี - นครราชสีมา 650 เมตร

ด้านตะวันออก จากหลักเขตที่ 2 เลียบตามถนนพุทไธสงฟางตะวันออกไปทางทิศใต้ ถึงหลักเขตที่ 3 ซึ่งตั้งอยู่ริมทางรถไฟสายอุบลราชธานี - นครราชสีมา ฟากเหนือ
จากหลักเขตที่ 3 เลียบตามทางรถไฟสายอุบลราชธานี - นครราชสีมา ฟากเหนือไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ถึงหลักเขตที่ 4 ซึ่งตั้งอยู่ห่างจากทางหลวงแผ่นดินสายบุรีรัมย์ - สตึก 380 เมตร
จากหลักเขตที่ 4 เป็นเส้นตรงไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ถึงหลักเขตที่ 5 ซึ่งตั้งอยู่ริมทางเข้าวัดอิสาณฟากใต้ ห่างจากคลองละลม ฝั่งตะวันออก 40 เมตร
จากหลักเขตที่ 5 เป็นเส้นขนานกับคลองละลมฝั่งตะวันออกไปทางทิศใต้ ถึงหลักเขตที่ 6 ซึ่งตั้งอยู่ห่างจากคลองละลมฝั่งใต้ไปทางทิศใต้ 40 เมตร

ด้านใต้ จากหลักเขตที่ 6 เป็นเส้นขนานกับคลองละลมฝั่งใต้ไปทางทิศตะวันตก ถึงหลักเขตที่ 7 ซึ่งตั้งอยู่ห่างจากคลองละลมฝั่งใต้ 40 เมตร
จากหลักเขตที่ 7 เป็นเส้นตรงไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ถึงหลักเขตที่ 8 ซึ่งตั้งอยู่ริมทางหลวงแผ่นดินสายบุรีรัมย์ - ประโคนชัย ฟากตะวันออก ตรงหลัก กม.ที่ 640
จากหลักเขตที่ 8 เป็นเส้นตรงไปทางทิศตะวันตก ถึงหลักเขตที่ 9 ซึ่งตั้งอยู่ริมทางรถไฟสายบุรีรัมย์ - เขากระโดง ฟากตะวันตก ตรงริมลำห้วยจรเข้มาก ฝั่งเหนือ

ด้านตะวันตก จากหลักเขตที่ 9 เลียบตามทางรถไฟสายบุรีรัมย์ - เขากระโดงฟากตะวันตก ไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ถึงหลักเขตที่ 10 ซึ่งตั้งอยู่ตรงหลัก กม.ที่ 1
จากหลักเขตที่ 10 เป็นเส้นตรงไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ถึงหลักเขตที่ 11 ซึ่งตั้งอยู่ริมทางรถไฟสายอุบลราชธานี - นครราชสีมา ฟากเหนือ ตรงหลัก กม.ที่ 375
จากหลักเขตที่ 11 เป็นเส้นตรงไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือจนบรรจบหลักเขตที่ 1