Монастырь был основан в 1689 году на правом берегу Ангары. Первоначальные постройки были деревянными, и к 1727 году Соборная Знаменская церковь, построенная в 1693 году, стала ветхой. В 1762 году монастырь был перестроен в камне, а приделы и другие объекты достраивались в течение нескольких лет.

В ночь с 6 на 7 февраля 1920 года рядом с монастырём были расстреляны Верховный правитель России Александр Колчак и председатель Совета министров Виктор Пепеляев. После прихода Власти Советов в Иркутск, местной епархии осталось только здание церкви, а монастырь был закрыт. В его помещениях разместились отделы гидроавиаторов, а с 1928 года в устье Ушаковки находился иркутский гидропорт.

В 1926 году Знаменский храм стал приходским, а с 1929 года начал выполнять функции кафедрального собора, так как Собор Богоявления был полностью закрыт для религиозных нужд, а Казанский кафедральный собор был снесён. Через семь лет Знаменский храм снова закрыли, и в его зданиях разместились авиаремонтные мастерские и гаражи.

С началом войны иркутский гидропорт прекратил пассажирские перевозки, лётчики и самолёты были мобилизованы. У монастыря остались только гидросамолёты НКПС, которые обслуживали БАМ. В 1945 году Знаменская церковь была возвращена епархии, а в 1948 году ей был возвращён статус кафедрального собора. В 1953 году база гидросамолётов НКПС была закрыта.

30 августа 1960 года комплекс Знаменского монастыря был признан памятником архитектуры республиканского значения и взят под государственную охрану.

С 1991 года в Знаменской церкви вновь находятся мощи святителя Иннокентия Кульчицкого, а 27 августа 1994 года в монастыре был возрождён чин монашеского пострига. Сейчас на территории монастыря располагается епархиальное управление Иркутской митрополии.