台湾清治末期至日治初期，五分埔地区为一街庄，称为「五份埔庄」，隶属于竹北二堡。该庄北边有一小段与大茅埔庄为界，东北及东与老焿藔庄、石岗仔庄为邻，南边隔凤山溪与打铁坑庄、内立庄为界，西边及西北边隔凤山溪支流霄里溪与田新庄、四座屋庄为界。1901年（日治明治三十四年）11月，全台废县厅改设二十厅，该庄隶属于新竹厅。1909年（明治四十二年）10月，合併二十厅为十二厅，该庄隶属不变。1920年（大正九年），废十二厅改设五州二厅，该庄改制并雅化为「五分埔」大字，隶属于新竹州新竹郡新埔庄，大字下有「五分埔」、「六