Первые следы пребывания человека на территории современной Тюмени обнаруживаются на берегах Андреевского озера (козловская и кошкинская археологические культуры эпохи неолита) и на левом берегу Туры (саргатская культура раннего железного века).

В XIII—XVI веках на берегу реки Тюменки находилась столица Тюменского ханства Чинги-Тура (Чимги-Тура).

Строительство Тюменского острога было начато 29 июля 1586 года недалеко от Чинги-Туры, по указу царя Фёдора Ивановича. Об этом событии в краткой сибирской летописи сказано:

Лета 7093 (1586) посланы воеводы с Москвы Василие Борисов Сукин, да Иван Мясной, да письменный голова Данило Чулков с тремя сты человек, поставиша град Тюмень июля в 29 день, еже Чимги слых… »

Для крепости был выбран просторный мыс, ограниченный с запада оврагами и речкой Тюменкой, с востока — Турой.

Тюмень была поставлена на древней караванной дороге из Средней Азии в Поволжье, на так называемом «Тюменском волоке», за который шла вековая борьба кочевников южной Сибири. Водные артерии связывали Тюмень с землями Крайнего Севера и далёкого Востока. Первоначальное население города соответствовало его пограничному положению. Первое место среди жителей Тюмени принадлежало служилым людям: боярам, стрельцам, казакам. В первые годы город подвергался нападениям татар и калмыков. В Тюмени находилась первая в Сибири Ямская слобода, основанная в 1605 году. Постепенно, с исчезновением военной угрозы, первоочередным занятием горожан становятся ремёсла. Широкого развития достигло кузнечное, колокольное, кожевенное производство.

В XIX веке одновременно с упадком Тобольска город входит в полосу расцвета. Особый импульс его развитию придало проведение через город Транссибирской магистрали. Неслучайно граф Посьет, настоявший на тюменском маршруте железной дороги, был удостоен звания почётного гражданина города.