Сначала на высоком Троицком мысе стоял деревянный храм, но позже началось возведение каменного собора, а затем и крепостных стен. На протяжении полутора веков на территории Кремля возводится множество самых разных построек: Приказная палата, дом архиерея, Троицкий собор, триумфальные ворота, Покровская церковь. В конце XVIII века возводится красивая многоярусная колокольня, которая стала самым высоким сооружением в Тобольске.
После того, как Тобольское наместничество было упразднено, прекращается всякое строительство в Кремле. Сам комплекс в XIX веке стал местом для каторжников и пересыльных.
В 60-годы XX века проводились масштабные реконструкции зданий Кремля, на территории были открыты музейные экспозиции. Позже часть построек были переданы в распоряжение РПЦ, были возобновлены богослужения в храмах Кремля.