Основан в 1038 году боярином Ефремом, бывшим конюшим киевского князя Владимира I Святославича. Причиной, подвигшей боярина к основанию монастыря, было убийство Святополком Бориса и Глеба, после которого он решил удалиться от светской жизни и заложить монастырь на берегу реки Тверцы. Считается третьим монастырём со времени их появления в России.

Изначально боярин Ефрем основал обитель на возвышенности у реки, а в 1038 году был построен каменный храм, получивший название Борисоглебского в честь Бориса и Глеба и давший название всему монастырю. Известно, что в 1577 году во время правления Ивана Грозного к храму были пристроены два придела, а в 1607 году, при взятии Торжка поляками собор сильно пострадал. Самая древняя, сохранившаяся до нашего времени, постройка монастыря — Введенская церковь, была построена в XVII веке на месте сожжённой поляками старой деревянной. В 1717 году между настоятельскими корпусами приблизительно того же времени постройки была возведена Входо-Иерусалимская церковь, реставрировавшаяся в 1980-х годах. Большой урон монастырю нанёс пожар 1742 года.

Во второй половине XVIII века началось возрождение монастыря. В 1785—1796 годах на месте старого Борисоглебского собора был возведён новый с тем же названием по проекту архитектора Николая Александровича Львова. В 1804 году была заложена надвратная церковь-колокольня, проект которой, по мнению некоторых исследователей, также был разработан Львовым. Её строительство вёл местный архитектор Яков Ананьин. Привлекает внимание и необычная по форме башня в углу монастырской стены, противоположном колокольне. Её реставрация проводилась в 1970-х — 1980-х годах.

В 1925 году монастырь был распущен, а на территории монастыря была размещена тюрьма строго режима, которая находилась там около 50 лет. После неё в монастыре разместился лечебно-трудовой профилакторий для алкоголиков, а в последнее время разместился Всероссийский историко-этнографический музей. Руководство музея приложило немало усилий для реставрации архитектурного ансамбля, изуродованного тюрьмой.

В 1993 году в монастырь вернулись верующие, разделив помещения монастыря с музеем. Настоятелем возрождённого монастыря стал игумен Вассиан (Кураев) по благословению архиепископа Тверского и Кашинского Виктора. 31 марта 2009 года решением Священного Синода наместником монастыря назначен архимандрит Даниил (Могутнов).