08. septembril 1980 alustas tööd Pärnu Linna 2. Lastepäevakodu 12-rühmalisena. Lasteaia nime on muudetud: 1995.a. Pärnu Linna Lastepäevakodu Pöialpoiss; 1999.a. Pärnu Lasteaed Pöialpoiss. Lasteaia algusaastatel oli avatud kaks kehapuudega laste rühma, hiljem 1 kehapuudega laste rühm ning alates 2013 aastast töötab lasteaias üks tasandusrühm.

Hetkel töötab lasteaias jätkuvalt 12 rühma: 3 sõimerühma (Häbelik, Aevastaja, Hellik), 1 tasandusrühm Õnneseen, 8 aiarühma (Dilidon, Jõumees, Unimüts, Mõtleja, Tarkur, Siipel, Ninatark, Hampel).

Lasteaed Pöialpoiss on Tervistedendavate Lasteaedade võrgustiku liige 2009 aastast.

Pärnu Lasteaed Pöialpoiss oli esimesi lasteaedu Pärnus, kes 2004.a. võttis kasutusele suunatud uurimusliku õppe metoodikad  „Avasta mõõdud“ 6-7 aastaste laste rühmas, „Avasta meeled“ 5-6 aastaste laste rühmas alates 2008. a., „Avasta ilm“ ja „Avasta värvused“ 2012. aastast.

Alates 2012. a. rakendatakse lasteaias Lähme Arvumaale kontseptsiooni ja 2013. a. liituti projektiga "Kiusamisest vaba lasteaed ja kool".