Вознесенский женский монастырь города Тамбова был основан в 1690 году сестрой святителя Питирима – Екатериной. Располагался монастырь в северо-восточной части тамбовской крепости при слиянии речек Студенца и Гаврюшки. В годы своего основания монастырь занимал значительную территорию в несколько раз превосходящую современную. Первым монастырским храмом стала Христорождественская церковь полковой слободы, позже была выстроена деревянная двухпрестольная Вознесенская церковь. В первые годы своего существования монастырь был беден, часто страдал от пожаров.

С 1791 по 1798 году взамен старой ветхой в монастыре была построена каменная церковь в честь Вознесения Господня с двумя приделами: Святителя Николая архиепископа Мирликийского и Святой Великомученицы Екатерины. В 1802 году в целью защиты от регулярных разбойных нападений монастырь был обнесён высокой каменной оградой. В 1820 году в монастыре было завершено строительство большой каменной трёхпрестольной церкви в честь иконы Скорбящей Божьей Матери.

С середины XIX века у стен монастыря в дни храмового праздника Вознесения Господня проводилась ежегодная пятидневная ярмарка.

В конце XIX века растущие доходы монастыря позволили провести большую стройку с улучшения хозяйственных и жилищных условий, благоустройства. Были построены кирпичные амбары, конюшня, каретные сараи, двухэтажный жилой дом для монастырского причта. В 1892 году в монастыре над могилой монахини Миропии была установлена металлическая часовня. В 1894 году у южных ворот монастыря был построен трёхэтажный общежительный сестринский корпус с домовой церковью освящённой во имя преподобного Антония Киево-Печёрского. Корпус получил название Антониевского.

При монастыре действовала Свято-Ольгинская детская женская школа. В 1898 году для школы за стенами монастыря было построено трёхэтажное здание (бывший ЦОМ).

К 1917 году в монастыре насчитывалось более 600 насельников. С 1918 года после национализации началось разрушение монастыря. Вознесенская церковь с колокольней была снесена, Скорбященская церковь была передана для использования различными учреждениями, в том числе Госархивом. Монастырский некрополь и фруктовый сад уничтожены и отданы под типовую жилую застройку. В антониевском корпусе после выселения монахинь некоторое время размещалась школа второй ступени, потом коммунальные квартиры. Ольгинскую школу и приют отдали под воинский постой.

С конца 80-х годов прошлого века началось возрождение монастыря. В 1989 году после ремонта была вновь открыта для верующих Скорбященская церковь. В настоящее время идёт воссоздание церкви Вознесения и монастырской колокольни.