Основан царём Фёдором Ивановичем в 1593 году, когда был сооружён Малый (или Старый) собор (1591—1593).
В Смутное время был разорён польскими войсками под предводительством гетмана Ходкевича и долгое время продолжает пребывать в запустении.
По возобновлении царями Михаилом Фёдоровичем и Алексеем Михайловичем монастырь сделался «богомольем царей»: сюда совершались крестные ходы, в которых принимали участие Государи.
В 1698 году был освящён новый величественный храм, также посвященный Донской иконе, называемый Большой собор, построенный усердием Царевны Екатерины Алексеевны. Стены храма расписаны фресками итальянца Клаудио; внутри сохранился монументальный 8-ярусный резной иконостас с иконами «фряжского письма».
Примерно в то же время (1686—1711) была возведена стена с двенадцатью башнями, которые напоминают ограду Новодевичьего монастыря.
Донской монастырь на плане Москвы 1739 года:
В XVIII веке монастырь интенсивно развивается: по описи 1739 года Донской монастырь — крупное феодальное хозяйство, которое владеет большими территориями и множеством крепостных душ. В течение этого века формируется величественный комплекс монастыря, каким его можно увидеть и в наши дни. Появляется некрополь выдающихся деятелей российской истории и культуры. Строится Тихвинская надвратная церковь (1713—1714) и колокольня над западными воротами (окончена в 1753 году). В 1745—1750 годах были возведены архимандритские покои. Также возводится здание духовной семинарии, конюшни, и прочие вспомогательные сооружения; в 1796—1798 годах строится церковь Александра Свирского (храм-усыпальница А. Н. Зубова).
В XIX веке в монастыре было основано духовное училище, готовившее кандидатов на поступление в семинарию; построены церковь Архангела Михаила (усыпальница Голицыных, 1809) и церковь Иоанна Златоуста (усыпальница Первушиных, 1888—1891 годы).
В 1812 году монастырь был разграблен французами. Известно письмо к М. И. Платову старшины 1-го башкирского полка, где говорилось что они жертвуют 1000 рублей на восстановление монастыря.
В 1918 году монастырь был формально закрыт, однако монастырская жизнь продолжалась до конца 1920-х годов.
С мая 1922 года в бывших казначейских покоях у северных врат монастыря пребывал (сначала под стражей) Патриарх Тихон (Беллавин); проживая там, за исключением 2-х периодов нахождения во внутренней тюрьме ГПУ весной — летом 1923 года, до средины января 1925 года, когда переехал в клинику Бакуниных на Остоженке. Скончавшись 25 марта (7 апреля) того же года в клинике, был погребён здесь же 30 марта (12 апреля) 1925 года, в Вербное воскресенье; был похоронен в подклёте Малого собора. В 1926 году к внешней стороне той же стены собора перенесли могилу убитого 9 декабря 1924 года келейника Патриарха — Якова Полозова.
22 декабря 1925 года, вскоре после ареста Патриаршего Местоблюстителя митрополита Петра (Полянского), в монастыре под председательством архиепископа Екатеринбургского Григория (Яцковского) состоялось совещание десяти архиереев, образовавшее Временный высший церковный совет, что положило начало так называемому григорианскому расколу.
В 1920-х годах в монастыре устраивали антирелигиозную выставку, в дальнейшем в нём был организован Антирелигиозный музей; в 1929 году все монастырские храмы были закрыты для богослужения. Ценные документы XVIII—XIX веков из архива монастыря были перемещены в государственные архивы (сейчас находятся в РГАДА)
В 1934 году был открыт музей архитектуры Академии архитектуры СССР. В 1930-е годы на территорию монастыря были свезены фрагменты некоторых разрушенных московских храмов: Успения на Покровке, Николы в Столпах, горельефы Храма Христа Спасителя; фрагмент Сухаревой башни, а также часть убранства Триумфальной арки, стоявшей на Триумфальной площади.
В 1964 году, монастырь был превращён в филиал научно-исследовательского Музея архитектуры им. Щусева.
Малый собор, где богослужения возобновились в 1946 году, был в 1960-е годы приписан к храму Положения Ризы Господней на Донской улице; в храме была устроена мироваренная печь, которая и поныне используется для изготовления мира для всей Русской Церкви.
В 1982 году было принято решение о передаче Донского монастыря Патриархии для создания в нём официальной резиденции московского патриарха. Однако в итоге церкви был передан не Донской, а Данилов монастырь.
В 1991 году монастырь был передан Московскому Патриархату.