Thị xã Núi Cốc có diện tích 23.844,82ha diện tích tự nhiên và 53.581 nhân khẩu, trên cơ sở sáp nhập một số xã của huyện Đại Từ, Phổ Yên và T.P Thái Nguyên. Cụ thể, Đại Từ gồm các xã: Tân Thái, Vạn Thọ, Bình Thuận, Quân Chu, Lục Ba, Cát Nê, Ký Phú và thị trấn Quân Chu; huyện Phổ Yên gồm xã Phúc Tân; T.P Thái Nguyên gồm các xã: Tân Cương, Phúc Xuân và Phúc Trìu. Thị xã Núi Cốc trước mắt sẽ có 4 phường: Quân Chu, Ký Phú, Tân Thái và Phúc Xuân.
Theo kế hoạch, thị xã Núi Cốc sẽ được Chính phủ quyết định thành lập vào Quý I năm 2013. Hiện, tỉnh đang chỉ đạo các ngành, địa phương liên quan đẩy nhanh tiến độ thực hiện các bước trong quy trình xin chủ trương điều chỉnh địa giới hành chính để thành lập thị xã Núi Cốc và các phường trực thuộc.