ทศบาลเมืองพิมลราชเดิมมีฐานะเป็นสภาตำบลพิมลราช ได้รับการจัดตั้งเป็นองค์การบริหารส่วนตำบลเมื่อวันที่ 31 มีนาคม พ.ศ. 2539 และได้รับการจัดตั้งเป็นเทศบาลเมืองเมื่อวันที่ 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557  ครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของตำบลพิมลราช รวมทั้งหมด 9,429 ไร่ หรือประมาณ 15.08 ตารางกิโลเมตร

ที่ตั้งและอาณาเขต

พื้นที่เทศบาลเมืองพิมลราชถูกแบ่งแยกออกเป็น 2 ส่วนแยกขาดจากกันโดยมีพื้นที่เทศบาลเมืองบางบัวทองคั่นกลาง เป็นฝั่งติดกับอำเภอปากเกร็ดและฝั่งที่ติดกับอำเภอไทรน้อย

ส่วนที่ 1

เขตเทศบาลเมืองพิมลราชส่วนที่ 1 ตั้งอยู่ด้านตะวันตกของเขตเทศบาลเมืองบางบัวทอง

• ทิศเหนือ ติดต่อกับเขตเทศบาลเมืองใหม่บางบัวทอง
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับเขตเทศบาลเมืองบางบัวทอง
• ทิศใต้ ติดต่อกับเขตเทศบาลเมืองบางรักพัฒนาและเขตเทศบาลเมืองบางคูรัด
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับเขตองค์การบริหารส่วนตำบลทวีวัฒนาและเขตองค์การบริหารส่วนตำบลไทรน้อย (อำเภอไทรน้อย)

ส่วนที่ 2

เขตเทศบาลเมืองพิมลราชส่วนที่ 2 ตั้งอยู่ด้านตะวันออกของเขตเทศบาลเมืองบางบัวทอง

• ทิศเหนือ ติดต่อกับเขตเทศบาลเมืองใหม่บางบัวทองและเขตองค์การบริหารส่วนตำบลละหาร
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับเขตเทศบาลตำบลบางพลับและเขตองค์การบริหารส่วนตำบลอ้อมเกร็ด (อำเภอปากเกร็ด)
• ทิศใต้ ติดต่อกับเขตเทศบาลเมืองบางบัวทอง
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับเขตเทศบาลเมืองบางบัวทอง