В XVIII веке на месте современного Гостиного двора находились многочисленные деревянные лавки, расположенные хаотично. Идея построить гостиный двор с достойной архитектурой появилась у губернатора М. Н. Кречетникова вскоре после его назначения в Калугу. Он предложил местным купцам финансировать строительство, и городская дума решила постепенно сносить деревянные лавки, чтобы на их месте купцы возводили каменные корпуса по единому плану.

План и фасад будущего ансамбля были утверждены в столице, но позже план был утерян, и долгое время его автор оставался неизвестным. В 1960 году Т. М. Сытина предположила, что архитектором был П. Р. Никитин, разработавший в 1776 году план застройки города.

Первое предписание о строительстве гостиного двора датируется 24 апреля (5 мая) 1782 года. Строительство началось с двух южных корпусов, и к 1788 году они были возведены за счет купечества. В мае того же года группа купцов, недовольная распределением лавок, получила разрешение построить корпус за свой счет. Первый северный корпус был построен в 1789 году, а второй, между 1792 и 1794 годами. Пятый корпус был возведен к 1796 году.

В 1797 году купцы предложили изменить проект, уменьшив ширину корпусов, чтобы удешевить строительство и улучшить условия для торговли. Однако изменения требовали одобрения столицы, и строительство было приостановлено до 1811 года. Оригинальный проект был утерян, и новый план был представлен Тимофеем Богомазовым в 1811 году. Строительство возобновилось, но из-за задержек и споров между купцами и властями оно шло медленно.

К 1820 году под руководством И. Д. Ясныгина были построены оставшиеся корпуса. В 1821 году началось строительство западных корпусов, и к 1823 году строительство было завершено под руководством архитектора Н. Ф. Соколова.

После распада СССР корпуса были переданы частным арендаторам, которые должны были заниматься их ремонтом. В 2009 году Гостиный двор был передан в областную собственность, и в 2010 году началась его реставрация, завершившаяся к 2015 году. Планировалось создать туристско-рекреационную зону.

В 2018 году обсуждался проект накрытия внутреннего двора куполом. К 2020 году в Гостином дворе разместились рестораны, музей, барбершоп, визит-центр и другие организации, а также открылся Малый зал областной филармонии.