Thời kỳ Pháp thuộc địa bàn phường có các khu: khu Ga, khu Cột cờ, khu Ngã sáu. Sau ngày hòa bình lập lại năm 1954 hình thành tên các phố Chi Lăng, Hồng Quang thuộc khu VI, các phố phía Tây đường Chi Lăng thuộc khu phố 1, các đường Hoàng Hoa Thám, Đại lộ Hồ Chí Minh thuộc khu phố 3 thị xã Hải Dương. Đầu năm 1967 Ủy ban hành chính tỉnh Hải Dương quyết định chuyển toàn bộ diện tích đất đai và các hộ của các khu phố để thành lập các tiểu khu phố. Toàn thị xã được chia thành 5 khối phố với 14 tiểu khu, trong đó có tiểu khu Nguyễn Trãi và tiểu khu Chi Lăng. Vào giữa tháng 6/1981, Ủy ban nhân dân tỉnh Hải Hưng ra quyết định sáp nhập tiểu khu Nguyễn Trãi và tiểu khu Chi Lăng thành phường Nguyễn Trãi ngày nay. Năm 1997, thực hiện Nghị định 364/CP của Chính phủ về việc phân lại ranh giới, một phần đất đai và dân số xã Bình Hàn được cắt về phường Nguyễn Trãi, và 04 tổ nhân dân khu vực Đền Thánh được cắt về phường Bình Hàn.

          Từ xa xưa, nơi đây nằm trong vùng những đất doi đất cao của ngã ba sông Sặt và sông Thái Bình. Con người về sinh cơ lập nghiệp trên dải đất này rất sớm. Nhất là từ năm 1889, thực dân Pháp cho phá Thành Đông thì nhiều người các nơi khác về nhập cư khai khẩn, sinh cơ lập nghiệp ở đây. Ngày nay do yêu cầu phát triển đô thị, nhiều diện tích ao hồ sông ngòi kênh rạch được san lấp để xây dựng đường xá, nhà ở và các công trình công cộng. Mặc dù vậy do ý thức của nhân dân là địa bàn quan trọng của Thành phố, nên Hào Thành và hồ Văn hóa vẫn giữ được gần như nguyên vẹn để làm nhiệm vụ tiêu thoát nước và đảm bảo môi trường trong sạch cho thành phố.

          Ngày nay, phường Nguyễn Trãi nằm ở trung tâm thành phố Hải Dương. Có vị trí quan trọng về phát triển kinh tế, văn hóa, quân sự và giao thông. Phía đông giáp phường Quang Trung, Trần Hưng Đạo, phường Trần Phú; phía Bắc giáp phường Bình Hàn, phía Nam giáp phường Phạm Ngũ Lão và Bình Hàn. Phường có 17 đường phố, gồm: đường Nguyễn Trãi, Chi Lăng tạo thành trục chính thứ nhất. Đại lộ Hồ Chí Minh và đường Hồng Quang tạo thành trục chính thứ hai. Phía Tây đường trục chính thứ nhất có các đường phố: Tuệ Tĩnh, Lê Hồng Phong, Hải Thượng Lãn Ông, Võ Thị Sáu, Nguyễn Thượng Mẫn, Cựu Thành, Quyết Thắng, phố Hào Thành phía đông và tây. Phía Đông đường trục chính có các đường phố: Hoàng Hoa Thám, Phố Ga, Nguyễn Công Trứ, Ngô Gia Tự. Ngoài ra trên địa bàn phường còn có sông Hào Thành chảy qua 02 hồ nước nằm kề bên câu lạc bộ Nguyễn Trãi và nhà Thiếu nhi.

          Diện tích tự nhiên của phường là 56,02ha, trong đó đất thổ cư là 17,55ha, đất chuyên dùng là 34,78ha, đất công cộng 1,93ha, đất cơ sở Tôn giáo 0,14ha, đất nhà tang lễ là 0,14ha

          Trên địa bàn phường hiện có 2443 hộ dân với 8.456 nhân khẩu được chia thành 8 khu dân cư. Người dân chủ yếu là tiểu thương, kinh doanh buôn bán nhỏ, và cán bộ, công chức, người lao động. Có nhiều cơ quan quan trọng của trung ương, tỉnh và thành phố đóng trên địa bàn phường, trong đó có Thành ủy Hải Dương, Trường Chính trị Tỉnh, Công an tỉnh, Điện lực, Bến xe khách, Công ty CP Dược vật tư y tế, Ngân hàng Công Thương, Bưu điện tỉnh, Bệnh viện 7 quân khu 3… Đặc biệt trên mảnh đất phường Nguyễn Trãi ngày nay có những di tích lịch sử rất đáng tự hào, đó là tháp nước nơi đồng chí Nguyễn Mạnh Hoan  Bí thư Tỉnh ủy treo lá cờ đỏ búa liềm tung bay khẳng định vai trò lãnh đạo của Đảng trong giai đoạn chống Pháp. Nhà tù giam cầm những chiến sĩ cách mạng của Thực dân Pháp, nhưng chính nơi đây đã trở thành trường học, nơi rèn luyện ý chí cách mạng của những người cộng sản.