古くはフィン・ウゴル系のアナニノ文化（紀元前8世紀-紀元前3世紀）があったことで知られる。紀元前4世紀頃からインド・ヨーロッパ語族を話すスキタイ系のİmänkiskä cultureとなった。

ブルガール・カガン国があったが、モンゴルのヴォルガ・ブルガール侵攻でモンゴル帝国に滅ぼされ、ジョチ・ウルスに編入された。ジョチ・ウルスが分裂するとカザン・ハン国として独立したが、1552年のカザン包囲戦（英語版）で滅亡し、ロシア帝国に併合され、1708年からカザン県となった。

ロシア内戦中にはイデル＝ウラル国として一時独立した。

ミールサイト・スルタンガリエフの後押しでソ連時代に自治共和国（タタール自治ソビエト社会主義共和国）として創設される。

1990年8月、主権宣言し、共和国への昇格を宣言した。初の大統領選挙でミンチメル・シャイミーエフは勝利する。ソ連が崩壊してCIS（独立国家共同体）が成立すると加盟する意思を宣言したが実現しなかった。ロシア連邦は1992年3月末に、国内の共和国や州などと権限分割条約（連邦条約）を結んだが、この直前にタタールスタンは国民投票を行い、ロシアと対等な関係であると決め、条約への参加を拒否した。この後もロシアとの紆余曲折があったが、1994年2月、権限分割条約が結ばれた。

2023年2月6日、新憲法の施行により元首格の役職名が大統領から首長（ライス）に変更された[1]。2015年以降、ロシアの共和国で「大統領」を名乗っていたのはタタールスタンのみであった。