Тарту впервые упоминается в 1030 году под названием Юрьев. В 1224-1893 годах носил официальное название Дерпт. С 1625 года город принадлежал Швеции и был одним из важных культурных центров Шведского королевства. В 1630 году в Тарту (Дерпте) была открыта гимназия повышенного типа, которая в 1632 году по приказу шведского короля Густава Адольфа была преобразована в университет. Произнося речь по поводу открытия университета, генерал-губернатор города потребовал, чтобы его студентами могли стать не только дети дворян и бюргеров, но и простые крестьяне. В 1684 году близ Тарту была открыта первая в Прибалтике и Швеции учительская семинария, в которой готовили учителей для сельских школ. В годы северной войны университет Тарту временно прекратил своё существование (1710), когда город и его окрестности стали ареной боевых действий. Позже университет был восстановлен и в 20 в. пользовался репутацией одного из лучших вузов Советского Союза. Особенно известен своей филологической школой. В 1721 году после окончания Северной войны Дерпт вошел в состав Российской империи. В 1893 году городу вернули строе название Юрьев, но в 1919 году переименовали в Тарту. В том же году Тарту вошел в состав Эстонии.
Чрезвычайно интересна своим разнообразием архитектура Тарту. Здесь можно насладиться архитектурой готики, классицизма и модерна. От былых времен сохранились руины кафедрального собора поражающие своей грандиозностью, прекрасный комплекс Ратушной площади, Домская церковь, пороховой погреб у подножья холма Тоомемяги, развалины готического собора Петра и Павла (13-15 в.), церковь Яани (сер. 14 в.) В стиле классицизма построена Ратуша (кон. 18 в.), ансамбль зданий университета (нач. 19 в.).
В 1893-1919 годах в Тарту получил распространение стиль модерн. В этот период эстонская буржуазия при строительстве новых зданий отдавала предпочтение финским архитекторам, которые разрабатывали направление национального романтизма. В 1906 году по проекту финского архитектора А. Линдгрена в городе было завершено строительство монументального театрально-концертного здания «Ванемуйне». Другой известный финский архитектор Э. Сааринен построил некоторые здания студенческих организаций на улице Вески и спроектировал в 1913 году Павловскую церковь. Образцом модерна, которым увлекались прибалтийские немцы, является возведенное в 1914-1918 гг. здание Немецкого театра (ныне малое здание театра «Ванемуйне»).
В современном Тарту, в самом центре возвышается гора Тоомемяги — бывшее городище древних эстов, его опоясывает оборонительный ров. Сейчас здесь располагается парк и университетские корпуса. Кроме университета в Тарту имеется Эстонский университет естественных наук (прежнее название: Эстонская сельскохозяйственная академия) и ещё 9 высших учебных заведений.
В городе открыты 14 музеев, в т. ч.:
- Эстонский национальный музей
- Тартуский городской музей
- Тартуский художественный музей
- Музей «Подземелья КГБ»
- Эстонский литературный музей
- Дом-музей писателя Оскара Лутса
- Эстонский музей спорта и Олимпийских игр
- Музей сельского хозяйства (в пригороде Тарту)
- Тартуский музей игрушек
- Тартуский музей певческого праздника
- Центр популярной науки АХХАА
- Эстонский авиационный музей
- Музей пива и пивного производства на фабрике A le Coq
- Музей печати и бумаги (TYPA muuseum).
- Эстонский национальный музей
- Тартуский городской музей
- Тартуский художественный музей
- Музей «Подземелья КГБ»
- Эстонский литературный музей
- Дом-музей писателя Оскара Лутса
- Эстонский музей спорта и Олимпийских игр
- Музей сельского хозяйства (в пригороде Тарту)
- Тартуский музей игрушек
- Тартуский музей певческого праздника
- Центр популярной науки АХХАА
- Эстонский авиационный музей
- Музей пива и пивного производства на фабрике A le Coq
- Музей печати и бумаги (TYPA muuseum).
С городом Тарту связано имя русского поэта В. А. Жуковского; здесь работал знаменитый филолог Ю. М. Лотман.