Khu công nghiệp Trà Kha được Thủ tướng Chính phủ đưa vào quy hoạch phát triển các khu công nghiệp Việt Nam theo Quyết định số 1107/QĐ-TTg ngày 21/08/2006 với quy mô dự kiến ban đầu là 66 ha. Đến ngày 03/11/2006, dự án tiếp tục được chấp thuận chủ trương thành lập theo Công văn số 1782/TTg-CN, trong đó diện tích điều chỉnh còn 63,9 ha, với hơn 43 ha đất công nghiệp.

Trong quá trình triển khai, do vướng mắc một phần diện tích liên quan đến đất quốc phòng, khu công nghiệp thực tế chỉ được xây dựng trên khoảng 60 ha. Theo quy hoạch tỉnh Bạc Liêu giai đoạn 2021–2030, diện tích này tiếp tục được điều chỉnh chính thức xuống còn 60 ha nhằm phù hợp với tình hình thực tế.

Ngày 18/04/2007, UBND tỉnh Bạc Liêu phê duyệt quy hoạch chi tiết xây dựng tỷ lệ 1/2000 cho dự án theo Quyết định số 122/QĐ-UBND. Khu công nghiệp tọa lạc tại phường 8, thị xã Bạc Liêu (nay là thành phố Bạc Liêu), nằm liền kề hai trục giao thông quan trọng là Quốc lộ 1A và đường 23/8 – tuyến kết nối trực tiếp với trung tâm thành phố.

Dự án do Công ty Phát triển hạ tầng Khu công nghiệp Bạc Liêu (trực thuộc Ban Quản lý các KCN tỉnh Bạc Liêu) làm chủ đầu tư, với tổng vốn đầu tư hơn 285 tỷ đồng, được khởi công xây dựng vào năm 2010.

Khu công nghiệp Trà Kha được định hướng thu hút các ngành nghề như: dệt may, sản xuất bia – rượu, vật liệu xây dựng, bao bì, phân bón và các ngành công nghiệp sạch khác.