История Тобольского кремля начинается в 1587 году, когда отряд служилых людей во главе с письменным головой Данилой Чулковым заложил на Троицком мысу близ впадения реки Тобол в реку Иртыш первый деревянный острог. Через три года Тобольск получил статус административного центра Сибири, а существовавшая крепость стала именоваться кремлем. Создание Сибирской и Тобольской епархии в 1620 году закрепило за городом его высокий статус. В этот период территория кремля расширилась и стала включать в себя два участка — Воеводский и Архиерейский дворы.

В конце XVII столетия на территории Архиерейского двора возвели первую каменную постройку в Сибири — Софийско-Успенский кафедральный собор. Тогда же поставили и военно-оборонительные сооружения — стены и башни. В начале следующего, XVIII века по проекту архитектора и картографа Семена Ремезова в белокаменном кремле возвели Приказные палаты, Гостиный двор, Рентерею (Казенную палату). Ремезов сам составлял чертежи каменных укреплений города, рассчитал смету работ, лично руководил строительством. Архитектурный ансамбль в дальнейшем постоянно изменялся. Стены и башни постоянно меняли свой облик, а к началу XX века значительная часть из них и вовсе была полностью разрушена.

Во второй половине XX века московские Центральные научно-реставрационные мастерские (ЦНРМ) заинтересовались памятниками каменного зодчества города и в 1952 году разработали проект по их реставрации.

В 1956 году опытный инженер Федор Дубровин начал серьезную работу по изучению и реставрации кремлевских объектов. Через пятнадцать лет были восстановлены стены и башни кремля, утраченное позакомарное покрытие Софийского собора и фасад Гостиного двора, укреплён фундамент Рентереи. Тобольский кремль вновь обрёл ансамблевое звучание. Именно в эти годы в макетной мастерской ЦНРМ изготовили макет Тобольского кремля. Это наглядная реконструкция его архитектурного ансамбля, где показаны, в том числе, уже не существующие объекты: некоторые башни, Вознесенская, Троицкая, Никольская церкви.