Впервые упоминается в Никоновской летописи под 1146 г. Входила в Рязанское княжество. Город расположен при впадении в Упу реки Тула (позже Тулка, Тулица). Сейчас дорусское происхождение название реки и образование от неё ойконима не вызывает сомнения. Имеется ряд альтернативных версий объяснения названия реки.
В первой половине 14 в. Тула принадлежала золотоордынской царице Тайдулле, жене хана Джанибека, позднее была захвачена рязанским князем. С начала 16 в. в Московском государстве.
В 16-17 вв. укреплённый пункт на южной окраине Московского государства, центр Большой засечной черты. В 1507 г. по приказу князя Василия III начато строительство каменной крепости (закончено к 1520 г.).
В 1552 г. Тула выдержала осаду войск крымского хана Девлет-Гирея.
В 1607 г. в Тульском кремле свыше 3 месяцев оборонялись восставшие крестьяне во главе с Иваном Болотниковым, осаждённые войсками Василия Шуйского.
В 17 в. Тула становится центром железоделательной промышленности и оружейного производства на базе местных железных руд. В 1632 г. близ Тулы на реке Тулица, голландский купец А.Д. Виниус построил первые железоделательные заводы. В конце 17 в. тульские заводы перешли в ведение Пушкарского приказа, затем во владение князя Л.К. Нарышкина.
В 1712 г. по указу Петра I был основан первый в России государственный оружейный завод (сохранились каменные постройки Оружейного двора, 1712-18), который снабжал русскую армию оружием. В 18 в. Тула приобретает известность как крупный центр производства железных и чугунных изделий. Кроме оружия в Туле изготавливались точные измерительные и физические приборы, художественные металлические предметы. Город был известен также пряниками и скобяными изделиями.
В 1708 г. был приписан к Московской губернии, с 1719 г. центр провинции. С 1777 г. центр Тульского наместничества (с 1796 г. - Тульская губерния).
Во время Отечественной войны 1812 оружейный завод выполнил крупные военные заказы.
В 19 в. специализацию тульской промышленности определяли оружейное производство и металлообработка. Кроме этого были развиты и "мирные" промыслы. В 1778 г. оружейник Ф.И. Лисицын организовал самоварную фабрику. В 1830-35 гг. появляются первые тульские гармоники. В 1871 г. туляком Н.И. Белобородовым была изобретена хроматическа гармонь.
В 1856 г. в губернском городе Тула Тульской губернии насчитывалось 37 церквей, 8088 домов, 871 лавка.
В 1868 г. через город прошла Московско-Курская железная дорога, в 1875 г. - Сызрано-Вяземская.
В начале 20 в. промышленность Тулы получила сильное развитие в связи с производством вооружения для русской армии в годы русско-японской войны 1904-05 и Первой мировой войны 1914-18. За эти годы в Туле появились новые предприятия, число занятых увеличилось до 70 тыс. чел.
В годы Гражданской войны Тула была базой вооружения Красной Армии.
В 1929-37 гг. в составе Московской области, с 1937 г. - центр Тульской области.
В годы Великой Отечественной войны 1941-45, в октябре - декабре 1941 г. части Красной Армии обороняли город от немецко-фашистских войск. Линия фронта проходила через южную окраину города.
В 1960-х гг. в черту Тулы вошёл рабочий посёлок Новотульский (ПГТ с 1934 г., 13.0 тыс. жит., 1939; 35.7 тыс. жит., 1959).
