Одно из древнейших сооружений, которые сохранились до наших дней, это Старый замок. В 1540 году польский король Сигизмунд I выдал грамоту краковскому кастеляну Яну Амору Тарновскому на учреждение города и владения землёй вокруг него. Строительство крепости на берегу Серета в местности Сопильче (Топильче) длилось восемь лет.

Кроме Старого замка, сохранилась «Надпрудная церковь» — Воздвижения Честного Креста, которая была сооружена в начале XVI ст. на фундаменте древнего храма, история которого достигает времен Киевской Руси. Здание — это трёхдольный храм без куполов. Вторую церковь — Рождества Христова, как удостоверяет надпись, начали строить 15 июня 1602 г. и закончили 4 августа 1608 г. под руководством известного каменщика Леонтия.

В 1636 г. была воздвигнута деревянная Монастырская церковь (Успенская). Со временем, в 1836 г., на этом месте построили новую церковь, которая находилась в Микулинецкой части города. Помещения этой церкви были уничтожены в 1962 г., в наши дни её заново выстроили прихожане. Город входил в состав Австро-Венгрии в 1772-1918 годах. После Первой мировой войны город находился в составе Польши.

В 1939 году был занят Красной армией и вошёл в состав УССР. Во время Великой Отечественной войны был в 1941 занят немецкими войсками, в 1944 году освобожден Советской армией.

В 1951 году был создан Тернопольский пруд. Площадь — 400 гектаров.

В советские времена городами-побратимами были Сливен и Пенза. Сейчас в Тернополе есть улица Сливенская, а дом быта Роксолана раньше назывался Пенза.