A Tűztorony története a római korban kezdődik, Krisztus születése után néhány évtizeddel. A rómaiak ekkor telepedtek le a város addig lakatlan területén, megalapítva Scarbantia nevű városukat. A településen vezetett át ekkor a Baltikumot az Adriai-tengerrel összekötő Borostyánkő út, amely növelte a város jelentőségét. A következő századok támadásaiból okulva Diocletianus római császár a IV. században városfalat építtetett, amelyet 30 bástyával erősíttetett meg. A 8,5 méter magas, 3 méter széles fal északi és déli oldalán tornyokkal ellátott kapukat alakítottak ki, amelyeken át a Borostyánkő út is vezetett. A Tűztorony eredete a városfal északi kapujához kapcsolódik.

A római birodalom megszűnését követően Scarbantia elnéptelenedett, épületei, városfala omlásnak indult. Amikor a magyarok 907 körül birtokba vették a mai Sopron környékét, még 5-6 méter magasságban álltak a római falak. Szent István korában az akkoriban Suprun vagy Supron néven emlegetett város a várispánság központja lett, az ispán székhelye. A római kori városfal felhasználásával gerendavázas földsáncokat emeltek, míg a régi kapukat befalazták, és új, egytornyú kapukat nyitottak a mai Tűztorony (Elülső torony) és a Hátsókapu helyén.

A Tűztorony alsó, szögletes részét a XIII. század végén építették, felső, hengeres, gótikus ablakokkal tűzdelt részei a XIV. század elején készültek. A torony északi oldalát egykor vasból, vagy vashegyekkel ellátott gerendákból készült rács védte, amelyet a felső szintről felvonóhengerrel vezéreltek. Ennek emlékét ma már csak a torony külső falán látható kőből rakott hornyok őrzik.

Elsőként egy 1409-ben kelt dokumentumban találkozhatunk az Előkapu elnevezéssel, amely az északi városkapu szomszédságában emelt épületre vonatkozik, ami a sáncvár építésekor készült. Az Előkapunál a középkori városfal előtt elővédművet és kapuudvart alakítottak ki.

Az 1340-es évekre Sopront már három részből álló falgyűrű védte: kívül vizesárok, beljebb a római városfal, legbelülről pedig az Árpád-kori ispáni vár sáncának gerincére épített fal óvta a városlakókat. A Tűztorony tövében lévő pincebörtönt a XIII. századtól a XVII. századig használták. A börtön falain máig fennmaradtak azok az ábrák, amelyeket egykori rabok karcoltak a falba. A ma is látható börtöncellának régen emelete és zsindelyfedése is volt. Épített lejárata azonban nem volt, létrán mászhattak le és fel a rabok. A pincebörtönbe a komoly gonosztevőket zárták, ezért a tömlöcöt lakattal és lábbilinccsel szerelték fel, ablakát vasráccsal látták el. Egykori védelmi funkciói mellett későbbi őreinek mindennapi feladata volt a falakon belüli váratlan események észlelése – például a városon belüli tűz jelzése – és a város határain kívül közlekedők, utazók, kereskedők, katonák szemmel tartása.

Az 1600-as évek elején a Várostorony alsó, szögletes részén hengeres épülettest emelkedett, rajta kiugró, pártázott mellvéddel ellátott karzat, amelyen hengeres, kúptetős torony magasodott. 1610-ben a Tűztorony teljes felső részét felújították, tetején ekkor prágai típusú toronysisak emelkedett, emellett órát is szereltek az épületre.

1676. november 28-a emlékezetes nap Sopron történetében: ezen a szomorú napon két gyerek gesztenyét sütött, ám a nagy szél messzire hordta a parazsat, Sopronban pedig tűz ütött ki. A tűzvész elpusztította szinte az egész belvárost, köztük a régi Városházát és a Tűztornyot, valamint a külváros több mint felét. A soproniak jórészt önerőből építették fel az új, barokk stílusú várost. A torony újjáépítése csak 1680-ban kezdődött meg, a munkálatok a következő évi országgyűlés idején is folytak. 1681 őszén került fel a torony csúcsára a kétfejű sas, ám ennek ellenére még 1682-ben is dolgoztak az épületen. A Várostorony az 1680-as évek közepén nyerte el mai formáját.

Az apró Nepomuki Szent János-kápolnát 1764-ban állították eredeti helyén a Tűztorony Előkapu felőli részén, az utca déli oldalán. A kápolna az 1890-es években, a régi Városháza lebontásakor került jelenlegi helyére, az Alsólövérekbe. Az 1760-as években kétszer is földrengés veszélyeztette a Várostornyot, az 1780-as évekre pedig nagyon leromlott az állapota, ezért még ebben az évtizedben restauráláson esett át.

A Várostoronnyal szomszédos régi Városháza az 1880-as évekre nagyon rossz állapotba került. Ezért a város vezetősége – a polgárok tiltakozása ellenére – 1892-83-ban lebontotta a Városházát, a mellette álló két házzal és az ekkorra már funkcióját vesztett Előkapunál lévő felvonóhíd és védművekkel egyetemben. A bontás közben az épületfalak ledöntéséhez sok helyen dinamitot használtak, ami a toronyban is kárt tett, repedések jelentek meg az épület falán, amitől félő volt, hogy egyszer csak az egész torony összedől. Ennek ürügyén még az is felmerült, hogy a Várostornyot lebontják. A soproni polgárok és az ország számos minisztériuma és hivatala egyaránt tiltakozott a lebontás ellen, így a torony megmenekült, újabb renoválása 1899-ben kezdődött meg.

Az új Városháza építésekor lebontották a Storno-ház és a Tűztorony között álló háromszintes toronyőrházat, ettől kezdve 1972-ig vas csigalápcsőn át lehetett feljutni a toronyba, de volt átjáró a Városháza padlásáról is. A torony aljában lévő széles átjárót statikai okokból részben befalazták, és csak egy keskeny gyalogos átjárót hagytak nyitva az épület alatt. Az átjáró fölé Sopron kőből készült címerét illesztették.

1921-ben, a Sopron hovatartozására kiírt népszavazáson a polgárok döntő többsége Magyarországra szavazott, ennek állít emléket a Tűztorony belváros felé eső oldalán a gyalogátkelő köré épített díszes kőkeret, az úgynevezett Hűségkapu. A barokkos keret 1928-ban készült el, Hikisch Rezső műépítész tervei szerint. A Hűségkapu fölötti szoborcsoport, amelyen Hungaria maga köré gyűjti a város hűséges lakóit, Kisfaludi Strobl Zsigmond szobrász alkotása.

1966-ban műemléki kutatás indult a Tűztorony környékén, amelynek során a középkori és a kora újkori védműrendszer részei, a Borostyánkő út és valamint az egyik római kaputorony maradványa is előkerült. A tornyot 1969-70-ben restaurálták, majd 1972-ben vasbeton védőépületet építettek a romok fölé, ezzel védve meg a történelmi emlékeket a további pusztulástól. Ez az épület egyben a régi toronyőrház és a földbástya tömegét is rekonstruálva. A vas csigalépcsőt is ekkor szüntették meg, a Tűztorony bejáratát pedig visszahelyezték középkori helyére.

2011-2012-ben a Tűztorony újabb jelentős átalakításokon esett át: az alatta húzódó gyalogátjárót újra kiszélesítették, XIII. századi alapozása alatt talajszilárdítást végeztek, valamint az egész épületet kívül-belül renoválták, megőrizve a régi részleteket. Emellett ekkor készült el a Tűztorony fogadóépülete, benne egy új Turisztikai Központtal és Toronymúzeummal.

A Tűztornyot 2011-ben nyilvánították történelmi emlékhelynek.

2012-ben a Tűztorony csúcsán álló kétfejű sast daruval leemelték, és az rajtuk szereplő – Lipót császárra utaló – „L” betűket felfeszítve időkapszulákra leltek. Két külön korból való dokumentumok kerültek elő egy sérült kis üvegcsében: 1786-ból, illetve 1969-ből maradtak ránk emlékek. A XVIII. századból származó papír egyik oldalán latin nyelven szerepel az akkori uralkodó és a városi tisztviselők neve, másik oldalán gót betűs szövegből tudhatjuk meg az akkori bor és gabona árakat. Az újabb, 1969-es felújítás során Dávid Ferenc művészettörténész papíron foglalta össze az elvégzett teendőket, ezt a jegyzetet küldte el a jövőbe az időkapszulában. Emellett egy aprócska, XVII. századi, bronzból készült kettős kereszt melldísz kapott még helyet a kétfejű sas őrizte „L” betűből. Amikor 2012-ben helyére „szállt” a kétfejű sas, újabb dokumentumok kerültek az időkapszulába, amelyek a XXI. századról mesélnek majd a jövő emberének.