Tirana fou fundada el 1614 pel general otomà Suleiman Paixà Berkin-zade, que hi va fer construir una mesquita, una fleca i uns banys turcs, i segons la llegenda la va anomenar "Tehran", en record de la seva victòria militar a l'Iran, quan hauria estat a la ciutat de Teheran, a Pèrsia (l'actual Iran), però en realitat sembla que el nom deriva d'un llogaret que hi havia al lloc, que s'anomenava justament Tiran. La vila va restar en mans dels descendents de Suleiman: Ahmed Mukhtar, Ibrahim Bey, Ahmed Bey i Kahraman Pasha (aquest darrer vivia al final del segle xviii i inicis del XIX). Ewliya Çelebi la va visitar el 1661/1662 i diu que pertanyia al sandjak d'Ochrida (Ohrid). Al segle xviii es va fortificar (obra d'Ibrahim Bey) però era sobretot un mercat al mig d'una regió agrícola; al final del segle li faltava poc per 4.000 habitants, 480 botigues i unes 2.000 cases. Les guerres entre els bashatli de Skhodra i Kuplan Ahmad Pasha Toptani de Kroja van fer disminuir la població de la ciutat; va passar llavors als Toptani, ja que els fills de Kuplan Ahmad Pasha, mort el 1816, es van casar amb les filles de Kahraman Pasha. Va governar llavors Abdurrahman Pasha, mort el 1837. Va evitar la sort dels governants de Skhodra, Janina i altres, però no va poder evitar la destrucció de la fortalesa per les autoritats otomanes (vers 1830/1833). Ahmed Bey, fill d'Abdurrahman Pasha, el va succeir. Es van construir en els següents anys algunes esglésies catòliques, una escola, una oficina de correus (fins a 1 873). Amb la reforma administrativa de 1865 va esdevenir centre d'un kada del sandjak de Durrës al vilayat de Skhodra; el kada tenia uns 100 pobles d'àmplia majoria musulmana a gairebé tots. El cònsol austríac Von Haln a la meitat del segle xix diu que tenia unes 2.000 cases però uns 10.000 habitants. A l'inici del segle xx en tenia uns 15.000, la gran majoria musulmans.

La petita ciutat fou triada com a capital temporal d'Albània (en una solució de compromís entre l'Albània del nord i la del sud) pel govern provisional sorgit arran del Congrés de Lushnjë de gener de 1920. Fou confirmada el 31 de desembre de 1925. El novembre de 1944, el govern comunista d'Enver Hoxha s'hi va establir després de l'alliberament de la ciutat de les tropes italianes el 17 de novembre de 1944.

La població de la ciutat, estimada només en 12.000 persones el 1910, va pujar fins als 30.000 en el cens de 1930 i a 60.000 el 1945, tot i els anys intermedis de l'ocupació estrangera i la guerra. Durant la dècada del 1950 Tirana va experimentar un període de ràpid creixement industrial, que va fer pujar la població fins als 137.000 habitants el 1960. Cap al final de la dècada del 1990 va experimentar l'augment de població més intens a causa de l'anada cap a la capital dels albanesos del nord amb l'esperança de trobar-hi una vida millor.

Actualment, la ciutat pateix problemes derivats de la superpoblació com ara el tractament de residus i la manca d'aigua corrent i electricitat. El problema es veu agreujat per unes infraestructures obsoletes. Amb tot i això, Tirana també ha experimentat un creixement força ràpid de la construcció de nous edificis, especialment als seus suburbis, on a molts dels nous barris els carrers encara ni tan sols tenen noms. Es diu que molts d'aquests edificis són el resultat d'operacions de blanqueig de diners.

D'ençà d'uns anys la contaminació també ha esdevingut un problema molt gran per a Tirana, ja que el nombre de cotxes ha augmentat en una progressió espectacular. Es tracta de vehicles majoritàriament vells i de motor dièsel que contaminen molt més que els nous models que circulen arreu d'Europa. A més a més, la gasolina que es fa servir a l'Albània conté més quantitat de sofre i plom que la permesa als països de la Unió Europea.

L'alcaldia de la ciutat, començant per Edi Rama, està intentat embellir el paisatge de la ciutat netejant les vores del riu Lana i pintant de nou els vells edificis.

Al final de la dècada dels anys 1980 i començament dels 1990 Tirana va ser el focus de violentes manifestacions que van donar com a resultat la caiguda del govern comunista.