Bis heute sind keine schriftlichen Zeugnisse über die Entstehung des Kremls erhalten, aber laut offizieller Version wurde die Stadt Kasan zu Beginn des 10. Jahrhunderts gegründet. Zunächst hieß der Kreml Kerman. Schriftliche Quellen dazu fehlen.

Die frühesten archäologischen Funde wurden im nördlichen Teil des Kremls, näher an der Kasan, entdeckt, wo sich eine alte bulgarische befestigte Siedlung befand, später die Festung des Kasaner Khanats. Die Forscher sind sich uneinig über die Datierung der hölzernen Befestigungsanlagen: Einige glauben, dass die bulgarische Siedlung bereits im 10. Jahrhundert befestigt wurde, andere erst im 12. Jahrhundert. Auch über die Art der Befestigungen gibt es unterschiedliche Meinungen: Einige sind der Ansicht, dass die Steinmauern im 12. Jahrhundert errichtet wurden, andere glauben, dass dies erst im 15. oder 16. Jahrhundert nach der Rekonstruktion des Kremls auf Anordnung von Iwan dem Schrecklichen durch pskowische Baumeister geschah.

Von der Mitte des 13. bis zur ersten Hälfte des 15. Jahrhunderts wurde der Kreml zum Zentrum des Kasaner Fürstentums im Bestand der Goldenen Horde. Im Jahr 1236 fielen die mongolischen Horden unter der Führung von Batu in das Wolga-Bulgarien ein und zerstörten dessen Hauptstadt. Im Jahr 1240 fiel Bulgarien, wie die russischen Fürstentümer, unter die Herrschaft der Goldenen Horde. Ein Teil der Bulgaren siedelte in die Gegend um die Kasan und gründete Iske-Kasan, eine Stadt 45 Kilometer von Kasan entfernt. Im Jahr 1370 errichtete der bulgarische Fürst Hasan eine Festung an der Stelle des heutigen Kasaner Kremls, die bis 1445 als Residenz der bulgarischen Fürsten diente.

Nach der Belagerung von Kasan durch Iwan den Schrecklichen im Jahr 1552 wurde die Festung zerstört. Für den Bau des neuen weißen Steinkremls lud der Zar die pskowischen Baumeister Postnik Jakowlew und Iwan Schirjaj ein. Die Festung wurde erheblich erweitert, es wurden sechs Steintürme errichtet, aber im 16. Jahrhundert gelang es nur, die hölzernen Wände zu einem Drittel durch Steine zu ersetzen. Der vollständige Austausch der hölzernen Verteidigungsanlagen durch Steine erfolgte zu Beginn des 17. Jahrhunderts.

Die pskowischen Meister errichteten auch die ersten orthodoxen Kirchen des Kasaner Kremls: die Mariä-Entschlafens-Kathedrale, die Kirche der Heiligen Kyprian und Justina, die Kirche des Heiligen Demetrius von Thessaloniki, die Erlöserkirche sowie zwei Klöster, das Dreifaltigkeits-Sergius-Kloster und das Spaso-Transfiguration-Kloster. Nach dem Brand von 1672 begann der Ziegelbau, und einige Türme, einschließlich des Erlöserturms, wurden von moskauer Baumeistern umgebaut.

Nach der Revolution von 1917, in den 1920er und 1930er Jahren, während des Kampfes gegen die Religion, wurden im Kasaner Kreml der Glockenturm und der Kathedralenbau des Spaso-Klosters, der Glockenturm der Mariä-Entschlafens-Kathedrale, die Kirche der Heiligen Kyprian und Justina, die Erlöserkapelle zerstört, und die Ikonostasen und Reliquien der Kremlkirchen gingen verloren. In der sowjetischen Zeit wurde die archäologische Erforschung des Kremls, die im 19. Jahrhundert begonnen hatte, fortgesetzt. In den 1960er Jahren wurde die Tatarische Restaurierungswerkstatt gegründet. Mit der Gründung der Republik Tatarstan im Jahr 1992 wurde der Kasaner Kreml zur Residenz des Präsidenten der Republik Tatarstan. In den Jahren 1993-1994 wurden Richtungen für die Rekonstruktion und Entwicklung des Komplexes Kasaner Kreml entwickelt. Im Jahr 1994 wurde durch Erlass des Präsidenten von Tatarstan das Staatliche historische, architektonische und künstlerische Museum-Reservat „Kasaner Kreml“ gegründet, und es begann eine systematische wissenschaftliche Erforschung und Restaurierung des Komplexes. Die Verteidigungsmauern und drei Türme wurden restauriert, sowie die Konservierung und Musealisierung von Objekten des 15.-16. Jahrhunderts. Der Bau eines Mausoleums zur Umbettung der Überreste der Khane begann. Bei Ausgrabungen wurde der Friedhof des Dreifaltigkeitsklosters und der Nekropolis des Spaso-Transfiguration-Klosters entdeckt. Es gelang, den Fall des Turms von Süjumbike zu stoppen. Der Gouverneurs-Palast und die Palastkirche sowie vier Gebäude des Kanonendepots wurden vollständig restauriert. Im Komplex des Erzbischöflichen Hofes wurde die Kathedrale der Mariä-Entschlafens-Kathedrale restauriert. Im Jahr 1995 begannen die Arbeiten zur Wiederherstellung der Kul-Sharif-Moschee und zur Restaurierung der Innenräume der Mariä-Entschlafens-Kathedrale.

Am 30. November 2000 wurde der Kasaner Kreml auf der Sitzung des UNESCO-Welterbe-Komitees in die Liste des Weltkulturerbes aufgenommen. Er vereint die Errungenschaften der tatarischen und russischen Stadtbaukunst, wofür im Park vor der Mariä-Entschlafens-Kathedrale ein Denkmal für die Baumeister errichtet wurde. Für den Kreml wurde eine abendliche Beleuchtung eingerichtet, und panoramische Ausblicke eröffnen sich von den Plätzen des Jahrtausends und des Palastes sowie von der Kreml-Damm.