Известен с 1383 года как Предтеченский погост в составе Обонежской пятины Новгородской феодальной республики. По преданию, над водами Ладожского озера явилась чудотворная икона Богородицы, написанная будто бы евангелистом Лукою, и остановилась на реке Тихвинка, где и была построена деревянная церковь Успения. В 1560 году здесь был построен Большой Тихвинский Богородицкий мужской монастырь, вассалом которого был в 1560-1764 годах Тихвинский посад, сформировавшийся вокруг монастыря. В 1611-1613 Тихвин захвачен шведами. В 1773 году Тихвинский посад получил права уездного города Новгородского наместничества (с 1796 года Новгородской губернии).
Положение на торговом пути из Поволжья в Прионежье и далее к Балтийскому морю обусловило важное торговое значение Тихвина. В 1811 году была сооружена Тихвинская водная система, соединившая Волгу с Балтийским морем, открыто судоходство, в связи с чем основным занятием жителей Тихвина стало так называемое лодочничество - сопровождение судов до Петербурга и Кронштадта. До XX века Тихвин развивался как крупный торговый (ежегодно проводились ярмарки; 2/3 населения составляло купечество) и религиозный центр северо-западной части России; через Тихвин проходила дорога из Петербурга в Сибирь; здесь находилась большая почтовая станция. С 1918 года Тихвин уездный город Череповецкой губернии. С 1927 года районный центр Ленинградской области.
В годы Великой Отечественной войны Тихвин был оккупирован немецко-фашистскими войсками 08 ноября 1941 года; освобождён 09 декабря 1941 года.
Ведущее промышленное предприятие современного Тихвина - завод «Трансмаш», развиты производство строительных материалов, деревообрабатывающая промышленность, лесохимическая промышленность и швейная промышленность.
Работает Краеведческий музей, Дом-музей композитора Н.А. Римского-Корсакова, уроженца Тихвина.
В центральной части города сохранился ансамбль Богородицкого Тихвинского монастыря: 6-столпный 3-главый (в XVII веке - 5-главый) Успенский собор (1505-1515 годы; в интерьере: росписи, 1690 год; 6-ярусный резной иконостас, 1624 год), 2-этажная трапезная палата с Покровской церковью (1581), церкви Спасская и Фёдора Стратилата (обе - 1593 год), каменные стены с Введенской башней (1687) и Никольской башней, воротами в стиле классицизма (конец XVIII - начало XIX века).
Население: 18 000 (1939), 34 000 (1970), 59 000 (1979), 72 000 (1992).