Титовская сопка представляет собой потухший вулкан, который действовал еще в мезозойскую эру. Извержения его были взрывными, что делает сопку значимой для археологов. Здесь найдены артефакты разных эпох, начиная с каменного века и заканчивая следами первых казачьих поселений в Чите. Сопка получила свое название в честь археолога Елпидифора Титова, который в начале прошлого века активно изучал ее, организовывал экспедиции и проводил раскопки средневековых захоронений. В 1937 году Титов был расстрелян за контрреволюционные взгляды, но позже полностью реабилитирован.

На Титовской сопке обнаружено более 30 археологических памятников. В 50-е годы XX века здесь проводились раскопки стоянки-мастерской каменного века, где были найдены кирки из рогов животных, кострища, орудия труда и наскальные рисунки бронзового века. В 60-х годах на северных склонах сопки нашли часть бивня мамонта и кость шерстистого носорога, а позже, скелет древней лошади и зуб бизона. Одной из самых удивительных находок стало древнее поселение Засопошное, основанное предположительно в конце XVII века. Разрушенные деревянные постройки того времени можно увидеть и сегодня.

Высота Титовской сопки достигает почти одного километра над уровнем моря, а ее вершина возвышается на 300 метров над Читой. Особый интерес у туристов вызывает северо-западный склон с террасовидным мысом. В 1820 году здесь была могила солдата-каторжника из Семеновского полка, на месте которой до 1860 года стоял большой лиственный крест. В 1998 году здесь установили чугунный крест, а в 2002 году построили часовню Святого Александра Невского. Часовня была возведена быстро и названа в честь святого, покровителя пограничных земель России. Считается, что Александр Невский посещал Забайкалье, хотя этому нет фактических подтверждений.

Рядом с часовней обустроена смотровая площадка, откуда открывается вид на Читу. Это место популярно у молодоженов, которые приезжают сюда для фотосессий и оставляют замочки на ограждении часовни. До появления часовни на сопке стоял памятник оленю, символу города, который был перенесен на Агинский тракт из-за вандализма.

На сопке можно узнать не только о древних захоронениях, но и о революционном прошлом Читы. В 1906 году у подножия сопки были расстреляны революционеры и организаторы Читинской республики. В 1926 году на месте казни был установлен памятник в их честь. На кирпичном постаменте изображены барельефы убитых, а из его середины возвышается белоснежная стела со звездой.

В начале 90-х годов прошлого века 770 гектаров на Титовской сопке принадлежали Забайкальскому ботаническому саду, где проводились научные работы и создавались коллекции растений. В 1993 году коллекции перевезли в Центральную усадьбу сада. Примерно двести лет назад китайцы также разбивали здесь ботанический сад, который можно заметить осенью, когда деревья окрашиваются в яркие цвета. В советское время на сопке была выложена надпись "Слава Труду".

Сейчас на Титовской сопке можно увидеть надпись "Победа!", заметную с центральных улиц Читы. Ее создал читинец Игорь Горланов с детьми, выкладывая из рекламных баннеров и закрепляя камнями. Впервые надпись появилась в 2015 году, но была частично разрушена ветром и вандалами. В 2017 году над словом "Победа!" появился голубь мира.

В сентябре 2009 года на вершине сопки был установлен и освящен поклонный крест. С четырех сторон Чита окружена духовными щитами, и с севера это поклонный крест и часовня на Титовской сопке.