Считается, что обитель заложил татарский вельможа Чет в 1330 году — родоначальник знатной русской фамилии Годуновых. Согласно монастырской легенде, направляясь на службу к московскому князю Ивану Калите, Чет заболел. Когда он остановился передохнуть в месте впадения реки Костромы в Волгу, ему явились Пресвятая Богородица, апостол Филипп и священномученик Ипатий — и Чет исцелился. Вельможа принял православие и крестился под именем Захария, а на том месте основал иноческую обитель. С тех пор монастырь считался родовой вотчиной Годуновых, которые не жалели на него средств.
В 1560 году взамен деревянной церкви Живоначальной Троицы возвели пятиглавый каменный Троицкий собор с приделами, посвященными апостолу Филиппу и священномученику Ипатию. Спустя 26 лет монастырь окружили каменные стены толщиной в полтора метра и протяженностью в 518 метров. Ипатьевский монастырь стал крепостью, защищавшей подступы к городу.
В Смутное время монастырь перешел в руки отряда Лжедмитрия II и Филарета. Но в феврале 1609 года костромчане организовали восстание и к концу лета этого же года отвоевали обитель.
С осени 1612 года в кельях монастыря от поляков скрывался 16-летний Михаил Романов с матерью-монахиней Марфой, а 14 марта 1613 года в Троицком соборе Михаила Федоровича призвали на царство. С тех пор монастырь в Костроме называют колыбелью дома Романовых.
С 1621 года началось возрождение монастыря: были восстановлены монастырские стены и здания, которые пострадали во время осады. В середине XVII века монастырскую площадь увеличили почти вдвое, эту территорию стали называть «Новым городом».
В заново отстроенный монастырь присылали дорогие иконы, церковную утварь, рукописи и книги. До XVIII века в его стенах хранилась Ипатьевская летопись — один из древнейших списков Повести временных лет.
После Октябрьской революции монастырь был закрыт, а монахи изгнаны из обители.
В 1958 году в монастыре открыли Костромской государственный историко-архитектурный музей-заповедник.
В 1992 году монастырь был возрождён. Спустя год в обители появились первые монахи.