בשנת 218 לפנה"ס, במהלך המלחמה הפונית השנייה, כבשו הרומאים בהנהגת גנאיוס קורנליוס סקיפיו קאלבוס את טרגונה, ולאחר ניצחונם הראשון הקימו סמוך לקסה האיברית מצודה קטנה שנודעה בשם טאראקו (לטינית Tarraco). תוך זמן קצר הפכה טאראקו למעוזם הצבאי העיקרי של הרומאים בחצי האי האיברי, ושימשה נקודת מוצא למסעותיהם הצבאיים בעמק נהר האברו ובמזרחו של חצי האי האיברי. ייתכן שהיו במקום שני מרכזים עיקריים - האחד צבאי ששכן במעלה גבעה, והאחר אשר שימש כרובע מגורים השתרע סמוך לחוף הים ולנמל. עד מהרה הצטרפו אל החיילים המוצבים במקום גם סוחרים ואזרחים רומיים שראו בחצי האי האיברי ארץ של אפשרויות חדשות, ואלה הביאו עימם את התרבות הרומית למקום. היישוב בטאראקו צמח במהירות ובוצר בשלב מוקדם בחומות, והנמל הרומי השתרע על חלק ניכר משטחו של הנמל הנוכחי.
ניצחונם של הרומאים על קרתגו בשנת 201 לפנה"ס ותחילת סיפוחו של חצי האי האיברי אל הרפובליקה הרומית האיץ את פיתוחה של טאראקו, וחומת האבן הראשונה של העיר שתועדה ארכאולוגית, הוקמה בתחילת המאה ה-2 לפנה"ס והורחבה במהלך הרבע השלישי של המאה כך שהקיפה את היישוב כולו. בעיר הוקמו מספר מבני ציבור חשובים ובסוף התקופה הרפובליקאית, כללו אלה את התיאטרון, את פורום הקולוניה ואת מקדש האלה טוטלה.
במהלך מלחמת האזרחים ברומא, ארגן יוליוס קיסר את כוחותיו לקראת קרב מונדה המכריע בשנת 45 לפנה"ס בטאראקו. כאות תודה לתושבי העיר על נאמנותם לו, העניק קיסר מעמד של קולוניה לעיר, וזו אימצה באופן רשמי את השם "קולוניה יוליה טריאומפאליס טאראקו" (Colonia Iulia Urbs Triumphalis Tarraco).
טאראקו בתקופת האימפריה הרומית.
טאראקו הייתה לבירתה (conventus juridicus) של הפרובינקיה של היספניה קיטריור, וכאשר אוגוסטוס חילק את האימפריה הרומית מחדש בשנת 27 לפנה"ס, היא שמרה על מעמדה כבירה, הפעם של הפרובינקיה היספניה טארקוננסיס, שהשתרעה על פני רובו של חצי האי האיברי. לאחר שאוגוסטוס שהה בעיר במהלך המלחמות הקנטאבריות הוא העניק לה מספר תארים נוספים שביניהם "קולוניה ויקטריקס טוגאטה" (Colònia Víctrix Togata) ו"קולוניה יוליה ויקטריקס טרקונסיס" (Colònia Júlia Víctrix Tarraconensis). מעמדה של טאראקו התחזק והיא החלה נבנית לפי תוכנית מונומנטלית שתאמה את מעמדה וחשיבותה. העיר חולקה לשלושה אזורים גאוגרפיים מובחנים - במרכזו של האזור הגבוה בעיר, מקום בו שוכנת כיום הקתדרלה, ניצב מתחם הכת הקיסרית; ברצועה שמתחתיו השתרע פורום הקולוניה ובו התרכזו מוסדות השלטון של העיר ושל הפרובינקיה; וברצועה השלישית ניצב הקרקס (השם הרומי להיפודרום). בין שני האזורים האחרונים השתרעו רובעי המגורים של טאראקו.
בשנת 73, ארבע שנים לאחר עליית אספסיאנוס לשלטון, הוענק לכל תושבי חצי האי האיברי מעמד של אזרחים רומיים. בשל כך זכתה טאראקו בפורום נוסף, פורום הפרובינקיה, ועוד נבנו בעיר החל בתקופה זו אמות מים, אמפיתיאטרון, וממזרח לה הוקמו מגדל סקיפיוס ושער הניצחון בברה שסימן את גבולה המזרחי. חומרי הבניין למבנים אלה נחצבו בסדרה של מחצבות בסביבותיה של העיר, שהחשובה שבהם היא מחצבת מדול. העיר הייתה לאחת הערים החשובות באימפריה הרומית כולה, ואדריאנוס תיארה כ"עיר האביב הנצחי" (Tarraco, civitas ubi ver aeternum). סביב העיר השתרעו אזורים חקלאיים נרחבים ווילות רומיות הוקמו בהם.
שגשוגה של טאראקו נמשך עד אמצע המאה ה-3, והיא החלה שוקעת בשל משבר כלכלי ופלישות ראשוני הברברים. לפי ממצאים ארכאולוגיים העיר נפגעה בשנת 260 כתוצאה מפלישת הברברים הראשונה, וההרס פגע בעיקר באזורי המגורים. עם זאת העיר התאוששה לקראת סופה של המאה, במקביל להטבה במצבה של האימפריה כולה בתקופת דיוקלטיאנוס. בתקופה זו התפשטה הנצרות בעיר, ופרוקטואוסוס הקדוש (Sant Fructuós) הנחשב לבישוף הראשון של העיר, הועלה על המוקד בשנת 259. סופה של טאראקו הרומית הגיע בשנת 467 כאשר הוויזיגותים בהנהגת המלך אוריק כבשוה, והרסוה שנתיים לאחר מכן.
ימי הביניים.
הוויזיגותים קוממו את הריסות העיר וזו המשיכה והייתה למקום יישוב מרכזי עד שהמוסלמים כבשוה בשנת 713 לערך והיא הייתה לחלק מאל-אנדלוס. העיר התנוונה ונעזבה ותואר הבישוף של טרגונה נותר בגדר מונח בלבד (ראו להלן).
רק ב-1091 ולאחר הרקונקיסטה, חודשה משרת הבישוף באופן זמני, ובתחילת המאה ה-12 חודשה באופן סופי. הארכיבישוף של טרגונה שנהנה מסמכויות שלטון רחבות בעיר, מסרה במסגרת הסכם פאודלי לידי האביר הנורמני רוברט ד'אגילו (Robert d'Aguiló, הידוע גם בשם רוברט בורדט - Robert Bordet) ששירת אצל אלפונסו הראשון, מלך אראגון. ד'אגילו היה ב-14 במרץ 1129 לנסיך טרגונה, ואירוע זה סימן את חידושו של היישוב בעיר בידי הנורמנים. בפיקוחו של הארכיבישוף שעבר לברצלונה הקים ד'אגילו את טירתו במגדל הפרטוריום, והחל לקומם את הריסות העיר ולהתאימה שוב למגורים. ב-1146 שב הארכיבישוף לעיר, ואירוע זה סימן את תחילת המאבק בינו לבין ד'אגילו. בנוסף, התערבו גם רוזני ברצלונה בנעשה בעיר, ועד מהרה התדרדר המצב למאבק מזוין שהסתיים בהתנקשות בארכיבישוף ובהגליית הנורמנים למיורקה ב-1171. אלפונסו השני, מלך אראגון השתלט על רכושם של הנורמנים, והארכיבישוף החדש שב לשלוט בעיר. באותה שנה החלו העבודות להקמת הקתדרלה שהייתה למבנה המרכזי והחשוב בעיר עם הקדשתה ב-1331. במקביל המשיכה העיר והתפתחה עד שתפסה את כל שטחה של העיר הרומית ההיסטורית. עד מהרה החלו קמות שכונות חדשות מחוץ לחומות. באזור הקרקס הרומי קמה שכונת קורל (Corral) אשר יושבה בעיקר על ידי אמנים וסוחרים. מערבה משם, ולכיוון הנמל קמה "וילה נובה" (Vila Nova - "העיר החדשה") והייתה בעלת אופי חקלאי. האזור השלישי השתרע משני צדדיו של נהר פרנקולי, כקילומטר מערבית לעיר העתיקה, וגם הוא היה בעל אופי חקלאי.
בין מאי ליולי 1348 הכה המוות השחור בעיר, אוכלוסייתה התדלדלה והיא שקעה במשבר. עם זאת התאוששותה הייתה מהירה, וכבר ב-1368 החל בניית החומה החדשה (Mur Nou) כך שהקיפה גם את רובע קורל.
במחצית הראשונה של המאה ה-15 התדרדרה קטלוניה כולה למלחמת אזרחים בין הממשלה הקטלאנית בה תמכו תושבי העיר לבין המלך חואן השני, מלך אראגון. ב-17 באוקטובר 1462 שם המלך מצור על העיר והיא נכנעה 15 ימים בלבד לאחר מכן, ב-2 בנובמבר 1462. העיר חרבה לחלוטין, העירייה הוכרזה כפושטת רגל, ואוכלוסיית העיר שוב התמעטה.
מסוף המאה ה-16 ועד להווה.
החומות ההרוסות חודשו עד מהרה במחצית השנייה של המאה ה-16 כדי להגן על תושבי העיר מפני שודדים. עם זאת חוקים מחמירים אשר אסרו על שינוי בתוואי החומות ועל בנייה בסמוך להן, מנעו את התפתחותה של העיר והביאו לצפיפות ולהתפשטות מחלות, כמו גם לעזיבת תושבים. המרד הקטלאני נגד הכתר הספרדי פרץ בשנת 1640 נמשך עד 1659, ובמהלכו הייתה העיר נצורה פעמיים - תחילה ב-1641 ולאחר מכן ב-1644. הנמל נפגע באורח חמור וחדל מלתפקד והעיר נקלעה שוב למשבר שנמשך עד סוף המאה ה-18. מכה נוספת ניחתה על העיר במלחמת הירושה הספרדית (1701-1714), כאשר כוח בריטי כבש אותה. במהלך כל התקופה הייתה העיר נתונה למגפות ששבו והתפרצו, לרעב שנבע מבעיות באספקת החיטה אל העיר ולהתקפות חוזרות ונשנות של שודדי ים, אשר אילצו את האוכלוסייה לעזוב את העיר ולעקור אל פנים הארץ.
בעיר ניכרו סימני התאוששות במהלך המאה ה-18 ובתחילת המאה ה-19, ובהנהגת הארכיבישופים המקומיים הורחבה חומת העיר לכיוון דרום-מערב. מספר מפעלי בנייה וניקוז בעיירה הסמוכה פוצ'פלאט (Puigpelat) ב-1798 שיפרו את איכות חייהם של תושבי העיר, אשר המשיכו וקיימו את מסורת הפסטיבלים של העיר מאז ימי הביניים. אולם המלחמות הנפוליאוניות שמו קץ לתקופה זו, ולאחר מצור נכבשה העיר בידי הצרפתים ב-28 ביוני 1811. בכך נפתחה תקופת כיבוש שנמשכה עד נסיגת הצרפתים ב-18 באוגוסט 1813. הצרפתים הותירו אחריהם הרס ואף שהעיר הייתה פטורה מתשלום מיסים משך 10 שנים התאוששותה הייתה איטית. בשנים אלה התפתח גידול הגפנים בסביבתה של העיר, ומגפת זבוב הענבים (Phylloxera) שהתפשטה בצרפת ב-1870 גרמה לתנופה בייצוא היין מהאזור לשוק הצרפתי. מאידך, תלותה של העיר בענף ייצור היין הביאה לכך שמחיריו שלטו במצבה הכלכלי ואף במספר תושביה. בשנת 1854 החלה הריסת החומה הדרום-מערבית, ותחתיה נסללו שדרות רמבלה נובה (Rambla Nova), שהן השדרה המרכזית של העיר כיום (ראו להלן). ב-1868 בוטלו תקנות הביצורים בעיר והדבר איפשר את התפתחותה אל מחוץ לחומות. רובע לה מרינה (La Marina) החדש קם בסמוך לנמל, ועבודות הבנייה ברחבי העיר חשפו ממצאים רבים מהתקופה הרומית, שהיו התשתית לאוסף המוזיאון הארכאולוגי של העיר (ראו להלן). עבודות להרחבת הנמל שיפרו את מצבה הכלכלי של העיר והביאו להתפתחות חיי הסחר בה. התפתחותה של העיר נבלמה רק בעת מלחמת האזרחים בספרד בשנים 1936–1939, והעיר סבלה ממספר הפצצות לקראת סופה של המלחמה.
בשנות ה-50 של המאה ה-20 החלה קמה התעשייה הפטרוכימית סביב העיר, וב-1975 החל בית הזיקוק הראשון לפעול בה. טרגונה הייתה לעיר המתמחה בתחום ולמרכז לתעשייה פטרוכימית בקנה מידה בינלאומי. סביב העיר קמו שכונות חדשות שקלטו מהגרים מרחבי המדינה שחיפשו עבודה, ונמל טרגונה היה לנמל השני בגודלו בספרד בהיקף הסחורה העוברת דרכו. בשנת 1991 הוקמה בעיר אוניברסיטת רובירה אי וירז'ילי (Universitat Rovira i Virgili) ובשנת 2000 הכריז ארגון אונסק"ו על העיר כאתר מורשת עולמית.
המכלול הארכאולוגי בטאראקו.
אתר המורשת העולמית בעיר כולל 14 אתרים רומיים בטרגונה עצמה וברחבי נפת טרגונס:
החומות הרומיות.