Le riche patrimoine de Tortosa est le témoignage de plus de deux mille ans d'histoire. La ville est classée "Ensemble historique-artistique".
La vieille ville de Tortosa doit être replacée dans le contexte d'une cité méditerranéenne à la fois port et marché, réceptrice et distributrice de produits de l'intérieur de la Péninsule Ibérique et de tout le bassin méditerranéen.
Après avoir été occupée par les Romains, elle se dota de murailles et fut rebaptisée sous le nom de Dertosa.
Au 8ème siècle, elle fut conquise par les Maures dont la domination exerça sur la ville une grande et profonde influence. Au 11ème siècle, elle fait partie du très important royaume de Taïfa.
La grandeur de ce royaume prend fin en 1148 lorsque Tortosa est attaquée par Raymond Bérenger IV, comte de Barcelone. Les trois ports de la ville contrôlèrent le commerce du blé et du sel dans tout l'Ouest de la Méditerranée. La cité se trouve alors à la croisée des domaines de la Couronne catalano-aragonaise, et elle devient l'une des grandes villes accueillant souvent les États Généraux de la Couronne d'Aragon.
L'expulsion des Juifs (en 1492) et, dans une moindre mesure, celle des Maures (au 17ème siècle), supposèrent un préjudice important pour la vie économique de la cité.
Pendant la Guerre des Segadors (des Moissonneurs), la ville tombe rapidement aux mains des Castillans (en 1640) avant que ces derniers ne soient expulsés par les Français (en 1650). C'est alors l'époque du déclin politique et culturel de la Catalogne.
Pendant la Guerre de Succession d'Espagne, avec la reddition du Pays de Valence à Philippe V (18ème siècle), Tortosa tombe également sous le pouvoir de ce dernier.
Le début du 19ème siècle est marqué par l'invasion napoléonienne suite à laquelle une bonne partie du territoire, avec l'ensemble de la Catalogne, est séparé de l'empire espagnol pour être annexé à l'empire français jusqu'en 1814.
Malgré la perte de l'unité territoriale avec le transfert consécutif du statut de capitale de province à Tarragone en 1833, ce siècle est marqué par la subsistance et l'essor de l'activité créative dans le domaine de la culture, et par les conséquences des Guerres Carlistes.
Tortosa figure parmi les villes les plus touchées par les affrontements de la Guerre Civile de 1936, avec en toile de fond la terrible et sanglante Bataille de l'Èbre.