V roce 1540 byla polským velitelem Janem Tarnowskim založena pevnost proti tatarským nájezdům. Roku 1540 byla městu polským králem Zikmundem I. Starým garantována městská práva. V roce 1544 byl dokončen Tarnopolský hrad a město odrazilo první útoky tatarů. Na základě lublinské unie v roce 1569 připadlo Polsku. Během Chmelnického povstání bylo město vypáleno a zažilo pogromy na židovské obyvatelstvo. Za svou existenci bylo město několikrát vyplundrováno Turky a Tatary. Po prvním dělení Polska od roku 1772 patřilo Rakousku, v letech 1809 až 1815 Rusku, v letech 1815 až 1918 opět Rakousku, respektive Rakousku-Uhersku. Na přelomu 19. a 20. století prodělalo rychlý rozvoj a stalo se obchodním centrem oblasti. Na podzim 1915 se v blízkosti města odehrávaly boje 1. světové války (mj. bitva u Zborova) a byla u něj zastavena ofenziva rakousko-uherských a německých vojsk.