築城当時は、今橋城と名付けられた。戦国末期に築城された。東三河の戦略拠点の１つ。現存する城跡は近世城郭で、豊川を後背地とする背水の陣となるため、徳川家康の本城になることはなく、家臣の酒井忠次が守った。対武田氏戦線では、設楽郡の長篠城・野田城、遠州の浜松城・二俣城・高天神城が牙城となった。

永正2年（1505年）、三河国宝飯郡から進出してきた牧野氏一族である牧野古白によって築城されたといわれる。『牛窪記』などによると、牧野、真木、岩瀬、野瀬などの人々によって、築城されたとある。　　

翌永正3年（1506年）松平氏と今川氏の戦いの後、牧野古白・野瀬丹波が討死。今橋城の近くの二連木城（豊橋市仁連木町）や半島の田原城に拠点を持つ戸田氏、離散した牧野氏など城主が次々入れ替わった。

大永2年（1522年）、城主であった牧野信成によって吉田城と改められた。享禄2年（1529年）、西三河から松平清康が進出し吉田城を攻略。戸田氏まで屈服させて、三河支配権を、ほぼ確立させた。しかし、天文4年（1535年）が横死し松平氏の直臣の城番が撤退、かわって非直臣の城番の一人牧野成敏がそのまま城主となるが、天文6年（1537年）には牧野氏を追った戸田宣成が城主となった。天文15年（1546年）、今川氏の人質として駿府へ向かう松平竹千代（徳川家康）を田原城主戸田康光が強奪し織田氏に売り渡すなど今川氏に敵対したため、今川氏は竹千代奪回作戦の前哨戦として戸田氏を攻めて吉田城を陥落させ、これを管理下に置いた。

今川氏は駿河から城代を派遣し、東三河の国衆にも城代を補佐させて統治協力を強いた。永禄3年（1560年）、今川義元が桶狭間の戦いで討たれると支配力が低下、次第に歯止めが利かなくなる。永禄8年（1565年）には、松平家康によって攻略され、今川氏は三河支配権を喪失する。家康は家臣の酒井忠次を城代に任命、吉田城を中心に東三河の諸豪族を統率させた。

天正18年（1590年）、豊臣秀吉により家康が関東に移封されると、池田輝政（吉田城主時代は照政）が東三河4郡を統べる15万2千石の城主となった。

輝政は吉田城および城下町の大改築や吉田大橋（豊橋）の架け替えを行った。整備は11年間にわたって行われたが完了せず、関ヶ原の戦いの翌年慶長6年（1601年）に輝政は播磨国・姫路に移封された。江戸時代に入ると、吉田城に吉田藩の藩庁が置かれ、深溝松平氏や水野氏・小笠原氏など3万から8万石の譜代大名が頻繁に入れ替わった。最後に入ったのは、長沢松平大河内家（大河内氏）である。

明治維新後、松平伊豆守信古（まつだいらいずのかみのぶひさ）公（後の大河内信古子爵）が明治2年（1869年）に版籍奉還し、明治政府下の豊橋城（豊橋藩）となり、明治4年（1871年）、敷地は兵部省の管轄となった。明治6年（1873年）、失火により多くの建物が焼失した。また、城趾内に名古屋鎮台の豊橋分営所が設置され、明治8年（1875年）には大日本帝国陸軍第18連隊が置かれた。

太平洋戦争後、三の丸内側は一部を除き豊橋公園として整備され、本丸には1954年（昭和29年）に隅櫓（鉄櫓）が模擬再建された。また美術館やスポーツ施設、文化会館などが整備されている。また、豊橋市役所も三の丸に立地している。