Судьба кремля тесно связана с развитием Тобольска. В XVII веке город имел важное стратегическое значение и был крупнейшим в Евразии торговым центром. Сюда стекались товары из разных стран, свозили ясак и зерно. Тобольск обеспечивал зерновыми и пушниной северные города и столицу. Конечно, несметные богатства требовали тщательного контроля и охраны, поэтому воеводы с 1600-х годов просили у Москвы разрешения на строительство острога.
Известно, что первый тобольский острог был деревянным, собранным из разобранных казачьих стругов. Подобное сооружение простояло недолго и сгорело в одном из пожаров, которые в русских городах случались часто и нередко уничтожали все поселение полностью. Печальная участь тогда же постигла и Софийский собор. После очередного пожара митрополит Павел I обратился к государю с просьбой выделить средства на каменный храм, на что получил одобрение и в 1680-х на верхнем посаде возвели новый Софийско-Успенский собор, с которого и началось строительство каменного Тобольского острога. Постепенно вокруг Софийского двора появились крепостные стены, высотой 4,3 метра, и девять башен.
До начала XVIII века проектом руководили московские мастера, работу курировал митрополит Павел I. За несколько лет им удалось построить Троицкий собор, колокольню, Сергиевскую церковь со Святыми воротами и архиерейский дом. Часть этих сооружений до нашего времени не сохранилась. Позднее на должность главного зодчего Тобольского кремля назначили прославленного историка, картографа и архитектора — Семена Ремезова. При нем соорудили Приказную палату (ныне Дворец Наместника), Гостиный двор и другие строения комплекса.
Ремезов обучался в столице и в облике кремлевских зданий отчетливо прослеживаются черты, характерные для московской архитектуры XVII века. Слава о красоте и величии Тобольского острога быстро разнеслась по стране и на века прославила архитектора.
Со сменой эпох менялся не только облик кремля, но и его функции. Кардинальные изменения случились после возведения Тюремного замка. Пенитенциарное учреждение со временем превратило Тобольск в печально известное место ссылки и каторги. Ситуация изменилась лишь в XX веке: тюрьму закрыли, а Тобольский кремль отреставрировали и создали туристический центр. Сегодня грандиозный памятник открыт для всех желающих. Гости крепости могут прогуляться по старинным дворикам, полюбоваться белоснежными стенами кремля, посмотреть выставки и поучаствовать в экскурсиях.