Начало городу положил Томский острог, выстроенный в 1604 году отрядом служилых людей. Для возведения острога было выбрано место на правом берегу реки Томи, давшей имя будущему городу. С трёх сторон это место имело естественные укрепления, реку, болота, крутой обрыв. Четвёртую, северную сторону укрепили при строительстве.
С 1629 года Томск уже имел статус города, центра сибирской области. Переселенцы получали участки пахотной земли и выгоны для скота, занимались пушным промыслом, рыбной ловлей, различными ремёслами и торговлей.
В XVIII веке русская граница отодвинулась к югу. Строительство пограничных укреплений было перенесено на Северный Алтай. Стратегическое значение Томска уменьшилось, часть гарнизона перевели в Бийскую и Усть-Каменогорскую крепости. Однако гораздо раньше Томск стал не только военным городом, но и приобрёл значение торгово-ремесленного центра Сибири.
К 40-м годам XVIII века на участке тракта от тары до Томска расставили верстовые столбы, построили мосты. Вдоль дороги возникли русские деревни и сёла. Томск становился крупным торговым городом, транзитным центром Сибири.
В 1804 году за счёт выделения из Тобольской губернии нескольких уездов была образована новая Томская губерния. Теперь Томск получил статус губернского города.
К началу XX века в Томске насчитывалось 208 заводов и фабрик.
Город приобрёл известность научного и культурного центра. В 1888 году в Томске открылся первый в Сибири университет.