탕롱 황성의 기본적인 구조는 1010년에 레 왕조에 의해 건설되었고, 후대의 황제들에 의해 점차 확장되었다. 1810년에 응우옌 왕조가 후에 황성으로 수도를 옮기기 전까지 베트남의 정치적 중심지였다. 프랑스 통치 시대에는 이 곳에 통킹 지방의 정청을 두어 행정의 중심으로 삼았다.

19세기에 프랑스의 하노이 지배가 시작되어 황성의 건물들이 대거 철거되었고, 20세기에 들어 그나마 남아있던 건물들이 거의 모두 철거되었다. 21세기에 비로소 제대로 된 발굴과 복원 작업이 시작되었다.

1945년, 이 곳은 일본군이 프랑스군 포로들을 가두어놓는 감옥으로 사용되었다.

2010년, 탕롱 황성은 유네스코 세계 문화유산으로 등재되었다.