Наиболее древние археологические находки, найденные на территории нынешнего Тегерана, относятся к правлению династии Арсакидов, правивших около двух тысяч лет назад. Тогда это была еще деревня, расположенная севернее важного города Рей (Рага). В летописных источниках Тегеран впервые фигурирует в известном сочинении Абу-Исхака Истахри «Аль-масалек-оль-мамалек», написанном в 951 году. Другой историк того периода Якут Хамави писал в своём произведении «Моаджам-оль-Балдан» следующее: «Тегеран – большое селение, в котором дома построены под землёй и никто не имеет доступа к этим труднопроходимым трущобам, разве что с разрешения и по приглашению их хозяев». Мохаммад Казвини в книге «Асар-аль-белад» также сообщал: «Дома тегеранцев построены ниже уровня земли. Во время нападений врагов они, внезапно появляясь из своих домов, вступают с ними в борьбу».
Развитие Тегерана началось после сожжения монголо-татарами древней столицы Персии города Рей в 1228 году. Жители поверженного города направились в почти нетронутый войсками Чингисхана Тегеран. Вскоре, в 1275 году, Мохаммад Закария Газвини описывал Тегеран, как «важный торговый город». Городская застройка того времени представляла собой глиняные или вырезанные в скальной породе жилища, сравнимые с теми, которые были обнаружены на территории северного Ирака.
В 1349 году о Тегеране упоминал Хамдолла Мостафи, как об одном из четырёх районов Варамина, крупнейшего в ту пору города в монгольской провинции Ильханидов. В июле 1404 года испанский путешественник Рой Гонсалес де Клавихо во время своей поездки в Самарканд стал, возможно, первым европейцем, попавшим в эти края. Он описывал Тегеран, как крупный город, являющийся местом одной из главных резиденций династии Тимуридов. Начиная с XV века Тегеран начал активно разрастаться на север, к местам более прохладного воздуха и источникам воды. Городские кварталы появились на склонах заснеженной горы Точал.
С середины XVI-го века Тегеран был взят под покровительство династией Сефевидов. Благодаря этому он быстро превратился в большой торговый центр. В 1553 году город обнесли крепостной стеной со 114 башнями – по числу сур в Коране. Сефевиды сделали Тегеран одним из своих главных бастионов, поскольку в соседнем уже увядшем городке Рее находилась усыпальница родоначальника их династии – Сейеда Хамзы, а также потому, что Тегеран в ту пору превратился в традиционное убежище для шиитских беженцев. Сефевиды являлись первой шиитской династией правившей Ираном.
Шах Тахмасп I рассматривал Тегеран как свою возможную резиденцию в случае непосредственной угрозы тогдашней столицы страны – Казвину. В то время городские стены были непропорционально мощны для небольшого населенного пункта. Их длина достигала 8 км, они окружали территорию 4,5 кв. км, притом, что население Тегерана тогда не превышало 20 тысяч человек. Именно шах Тахмасп организовал тегеранский базар в 1553—1554 годах. Правда, современный вид он приобрел при Фатх-Али шахе в начале XIX века.
В ту пору появился один из наиболее интересных архитектурных комплексов Тегерана – дворец Голестан и окружающий его сад. Первый дворец был возведен в 1576 году. Комплекс использовался в качестве резиденции иранских шахов до Исламской революции 1979 года. Он постоянно перестраивался и увеличивался. Наибольший вклад в строительство Голестана внесли шахи Карим-хан Занд (1750—1779), Ага Мухаммед-хан Каджар (1742—1797) и Насреддин-шах (1848—1896), впоследствии похороненный на его территории.
Комплекс условно разделен на 7 частей, в которые входят около 20 зданий прнеимущественно времен Каджарской династии: Антропологический музей, Бриллиантовый зал, Акс-хане (музей фотографии), Хоуз-хане (портретная галерея), Негар-хане (картинная галерея с уникальной коллекцией произведений известных иранских художников и графиков XIX – XX вв.), павильон Шамс-ул-Эманех и Мраморный тронный зал.
Самым красивым зданием Голестана является Шамс-уль-Эманех («Дом солнца»). Оно выстроено в смешанном восточно-европейском стиле и представляет собой павильон с двумя ярко раскрашенными башнями, а также бассейн перед ним. В музеях дворца можно увидеть коллекции керамики, работ по камню и металлу, тканей, музыкальных инструментов, одежды и оружия. Его построили в 1867 г. Одним из наиболее красивых является Мраморный тронный зал (Айван-е-Тахт-е-Мармар), построенный в 1806 г. по приказу Фатх-Али шаха. В нем проходили светские приёмы, а в 1925 г. зал стал местом коронации шаха Резы Пехлеви. Стены и потолки зала искуссно украшены росписями, фресками и разнообразной резьбой по дереву.