Seconde ville d'Estonie, Tartu est souvent considéré comme la capitale culturelle du pays, notamment grâce à la présence de la plus ancienne université estonienne, l'université de Tartu. Située le long de l'Emajogi, qui relie les 2 plus grands lacs d'Estonie, la ville se développa sous la protection de l'ancienne forteresse estonienne de Tarbatu, qui date du Ve siècle après Jésus-Christ.
Kiev envahit la région au 10e siècle, s'y installe et perçoit des tributs. Durant les croisades du Nord, le fort de Tarbatu est pris par l'ordre de Livonie, puis repris par les Estoniens à plusieurs reprises. Lorsque l'ordre de Livonie fut intégré à l'ordre des chevaliers teutoniques, Tartu put se développer grâce à un commerce florissant (la ville, sous le nom de Dorpat, fit partie de La Hanse). Jusqu'au 19e siècle, la bourgeoisie de Tartu sera germanisante.
Au 16e siècle, Ivan le Terrible prend la ville ; elle passera ensuite sous le pouvoir du Grand-Duché de Lituanie, puis du duché de Livonie, de la Suède à partir de 1629 et enfin de la Russie en 1721. En 1775, le grand incendie de Tartu détruisit quasi tout le patrimoine architectural. La ville fut alors rebâtie en style néoclassique et baroque.