В 1989 году рабочий посёлок Полысаево получил статус города. В 1999 году город стал самостоятельным муниципальным образованием, городской округ с 2004 года. В 2024 году Полысаевский городской округ включен в состав Ленинск-Кузнецкого муниципального округа и упразднён. При этом город Полысаево преобразован из города областного в город районного подчинения и подчинен городу областного подчинения Ленинск-Кузнецкий.

Флаг МО "город Полысаево" утвержден Решением Полысаевского городского Совета от 26 января 2005 года № 11

"Флаг города Полысаево представляет собой прямоугольное красное полотнище с отношением ширины к длине 2:3, воспроизводящее посередине жёлтое изображение фигур герба города Полысаево: юноши в тунике, несущего пламя на ладони".

Символика флага Полысаево разработана на основе герба города.
Фигура юноши несущего огонь, созвучная с образом античного героя Прометея, давшего огонь людям, аллегорически говорит об основной профессиональной деятельности местного населения — добыче угля.
Фигура юноши, устремлённая вперёд, показывает Полысаево как молодой город (образован 31 октября 1989 года), который развивается и растёт; его жителей, любящих и заботящихся о своей земле.
Огонь — символ света, тепла, энергии, вдохновения, великодушия, мудрости.
Жёлтый цвет (золото) в геральдике — символ уважения, стабильности, богатства природных ресурсов города.
Красный цвет — символ мужества, труда, красоты и праздника.
Авторский коллектив
Идея флага К. Ф. Мочёнов
Художник О. А. Фефелова
Компьютерный дизайн О. Г. Афанасьева
Обоснование символики К. В. Переходенко

Материалы любезно предоставлены К.Ф.Мочёновым (г.Химки, СГР)

В марте 2005 года флаг Полысаево внесен в Государственный геральдический регистр РФ под № 1814.