Brama Targowa powstała jako część murowanych umocnień obronnych miasta Elbląg. Na umocnienia składały się: mur o długości 1700 m i wysokości 8 m, 8 baszt, 9 bram oraz fosa. Na pierwszym piętrze bramy zachowały się schody wiodące na mury obronne. Dolna część bramy została zbudowana w 1319 roku, wyższe piętra dobudowano w 1420 roku. Całość mierzyła 26 m. Od strony zewnętrznej dodano dwubasztowe przedbramie. Od strony północnej w ościeżach wjazdu są dwa bloki granitowe z wykutymi w nich rydlami. Zostały wmurowane na polecenie króla Zygmunta Starego na pamiątkę uratowania miasta przed Krzyżakami 8 marca 1521 roku. W 1755 roku Brama Targowa została wyremontowana i zyskała barokowy hełm i zegar.

W 1773 magistrat elbląski wystąpił z wnioskiem demolinacji – rozebrania fortyfikacji. Uważano, iż umocnienia przeszkadzają w rozwoju oraz szpecą miasto, jednocześnie utrzymanie ich było dużym wydatkiem dla budżetu miasta. Rozebrano wszystkie bramy staromiejskie oprócz Bramy Targowej, którą pozostawiono na pamiątkę dawnych umocnień.

W 1819 roku Brama Targowa została przekształcona w obserwacyjną wieżę przeciwpożarową. Od 1919 roku w jednym z jej pomieszczeń zbierała się młodzieżowa organizacja Wandervögel (Wędrowne Ptaki). Elblążanie mogli podziwiać swoje miasto z tarasu widokowego na szczycie. Pod bramą przechodziła jedna z linii tramwajowych - prowadząca do Bażantarni. Podczas wojny brama spłonęła, straciła swój dach i zegar. Kiedy na starym mieście wznowiono ruch tramwajowy, groziło jej zawalenie.

W 1948 roku zabytek odbudowało Społeczne Przedsiębiorstwo Budowlane wg projektu Alfreda Monczyńskiego. Ustawiono nową konstrukcję dachową zastępującą dawny barokowy hełm. Mury od strony wschodniej i zachodniej zeszyto ściągami stalowymi wkutymi w mur, wnęki zegarowe zamurowano. Budynek był zamknięty dla zwiedzających.

W 2000 roku brama odzyskała zegar, który został ufundowany przez Ortwina Runde nadburmistrza Hamburga, dawnego Elblążanina.

Od stycznia do maja 2006 Zakład Usług Budowlanych „Mytych” przeprowadził gruntowny remont budynku polegający na renowacji ścian wewnętrznych i zewnętrznych (czyszczenie, impregnacja, wymiana uszkodzonych cegieł, uzupełnienie brakujących fragmentów murów). Wykonano nowe stropy drewniane wraz z podłogami. Dostarczono i zamontowano dębowe - klatkę schodową i stolarkę okienną. Podczas prac remontowych na wysokości drugiej kondygnacji znaleziono schody dawniej prowadzące na mury obronne. Wyjście to wyeksponowano i dzisiaj mogą je oglądać zwiedzający.

Brama Targowa została przywrócona do swojego średniowiecznego wyglądu i otwarto ją dla zwiedzających. W jednym z pomieszczeń znalazło się Centrum Informacji Turystycznej, a na wyższym piętrze punkt widokowy na Starówkę.