Кременской Вознесенский мужской монастырь был основан в 1693 году иеромонахом Никанором с братией на берегу реки Дон, в живописном месте в 10 км от станицы Кременской. Это один из старейших монастырей Всевеликого Войска Донского. После того как один из приходов станицы пожертвовал сруб старой часовни, монахи обратились к Петру I за разрешением на строительство церкви. Царь позволил перевезти и установить сруб с условием добавления круглого алтаря и постройки верха церкви по образцу других церквей, но не шатрового типа. Храм во имя Вознесения Господня было поручено освятить казначею Усть-Медведицкого Преображенского монастыря иеромонаху Иосифу. Однако старая постройка вскоре была разобрана, её брёвна сожжены, а пепел развеян по Дону.

В 1711 году монах Капитон построил пустынь, а в 1712 году, получив благословение от вице-президента Синода рязанского митрополита Стефана Яворского, игумен Никанор с братией начал строительство деревянного храма во имя Вознесения Господня. Церковь была завершена и освящена в 1716 году. В 1782 году, по благословению епископа Воронежского Тихона, в монастыре вместо деревянной церкви был возведён каменный Вознесенский собор. Он имел два придела: северный в честь апостола Андрея Первозванного и первомученика архидиакона Стефана, и южный тёплый в честь Благовещения Пресвятой Богородицы, устроенные трудами атамана Ефремова. Иконостас в четыре яруса, паникадило, ризы и другую утварь приобрели на пожертвования Ивана Перфилова. Позднее игумен Илья с братией за свой счёт устроили придел в честь преподобного Сергия Радонежского в трапезной части храма. В храме также был сделан серебряный ангел весом 3,5 фунта, как бы спускающийся с небес. На строительство и убранство собора ушло 13000 золотых рублей. На деревянной колокольне было 7 колоколов, самый большой из которых весил 100 пудов.

Церковь и монастырь были закрыты в 1918 году, а в 1991 году возвращены Русской Православной Церкви.