汉中城池的建设，早于汉中地名的起源。
周幽王十一年（前771年），“（郑）桓公死于犬戎，其民南奔，故以南郑称（汉中）”。秦厉公二十六年（前451年），“左庶长城南郑”（《史记—六国年表》）。这是汉中城垣建设最早，也是最可靠地记载。秦惠文王十三年（前312年），设置汉中郡。隋炀帝大业中（605~618），“徒郡城于故城西，南临汉水”（《方舆胜览》）。奠定了今天汉中城的位置。宋嘉定十二年（1219），在隋城的基础上重筑兴元府城。此后，汉中城垣未再迁徙。
明清时期汉中城有过多次大规模的维修、扩建。明洪武三年（1370),知府费振重筑汉中城，城墙周九里八十步，高三丈，上宽一丈五尺，下阙二丈五尺。四门东曰朝阳，西曰振武，南曰望江，北曰拱辰。明正德五年（1510）知府周东“始砖之，建层楼于上”。明万历三十年（1602），知府崔应科“禁人耕于畔，以固城根，环以池，阔十丈，深八丈八尺”。天启元年（1621）汉中城内因建瑞王府，向北扩展二十步。清康熙年间，知府滕夭缓重新建四门城楼，并建城、月城、炮台等。清嘉庆年间，知府严如煜“重修府城，砖砌城墙二百七十一丈，重建城门楼四座，均为上下两层，砖墙木柱”。四门南、北、西三门为二道门，东门为三道门，内有瓮城。东、西、北三门都正向开，南门偏东。
城门均为二扇，铁皮包裹，鼓钉扎边，刷以红漆，十分壮观。门前吊桥与外相连，早放晚收，以保安全。门侧有马道可登城墙，遇险供士卒登墙守卫，平常供游人登临。城墙上建有月城炮楼四座，大炮台两座，小炮台十座，供守卫。后又在城东南角建重檐三台阁，供游人登高览胜。城周长5592米。
近代，城墙的实际意义已慢慢消失，汉中的城墙再未有加固维修。抗战时期，为了便于放空疏散，在城南新辟建国门（新南门），城北新辟复兴门（新北门）。新中国成立以后，在城东新辟新东门，民主街口新辟新西门。拆除四门城楼及瓮城，修建了人民礼堂（汉中歌舞剧团）和工人文化宫。城墙陆续被居民做了土坯，填了房基，今仅遗新西门部分残迹。
为给人们提供思古、怀旧之场所，政府对民主街口沿西环路的一段城墙进行了维修。1994年，汉中被国家命名为历史文化名城之后，汉中古城墙被市政府列为历史文化名城纪念地。