Монастырь расположился в поселке Варницы, а теперь в черте г. Ростова Великого, подворье Троице-Сергиевой лавры (с 1995). Название происходит от соляных варниц, в XV-XVII вв. находившихся близ монастыря на реке Ишне. По преданию, монастырь основан на месте дома преподобных Кирилла и Марии, родителей преподобного Сергия Радонежского.
Основание Троице-Сергиева Варницкого монастыря местная традиция связывает с именем ростовского святителя Ефрема и относит к 1427 году, когда со времени обретения мощей преподобного Сергия прошло всего пять лет. К тому времени ещё свежи были воспоминания о семье преподобного, так что, возможно, жители Варницкой слободы сохранили память о том, где находился его дом. Главным храмом новой обители, также как и в Сергиевой лавре, стал Троицкий собор.
Варницкий монастырь всегда был небогатым, и благотворителей у него было немного. Тем не менее, именно благодаря им заштатная обитель получила возможность в течение всего ХIХ века вести каменное строительство. Так, в 1826-1828 годах на средства ростовских купцов была построена Введенская церковь с приделами апостола Иоанна Богослова и святого пророка
Ильи. Основные расходы приняли на себя
Максим Михайлович Плешанов и епископ Августин (Сахаров).
Во второй половине ХIХ века были построены настоятельские покои, братские кельи и трапезная, монастырская ограда с башнями. Был разбит яблоневый сад из 150 деревьев. В 1890-х годах недалеко от монастыря возведены богадельни для престарелых и бедных священнослужителей и странноприимный дом. Мирная жизнь обители закончилась с приходом советской власти. 1 марта 1919 года монастырь был закрыт.
В 1930-е годы Троице-Варницкий монастырь был почти полностью разрушен. У Троицкого собора был срыт даже фундамент, со временем на его месте образовалась свалка. Были уничтожены ограда, жилые и хозяйственные постройки, кладбище, а по территории бывшей обители проложили автомобильную дорогу. Уцелели лишь Введенская церковь да несколько корпусов. В таком состоянии монастырь дожил до 1995 года, когда началось его восстановление в качестве подворья Троице-Сергиевой лавры.
В 1992 году, когда праздновалось 600-летие преставления преподобного Сергия Радонежского, на месте разрушенного Троицкого собора была поставлена деревянная часовня, над древним св. колодцем устроена сень.
В 1995 году по указу Святейшего Патриарха Алексия II и по просьбе архиепископа Ярославского и Ростовского Михея Троице-Сергиевская Лавра взяла Варницкую обитель под свое покровительство. Начались восстановительные работы.
В 2000 году начал возводиться новый Троицкий собор (по возможности сходный со снесенным).
В 2001 году отреставрировали Введенский храм, окончены работы по восстановлению ограды с надвратной церковью, служебных и жилых зданий.
К июлю 2003 года в обители были построены Троицкий собор с 4-ярусной колокольней, двухэтажное здание трапезной, три стены с башнями.
В 2002 году в Варницкой слободе начала работу православная гимназия имени Преподобного Сергия. В 2005 году в самом монастыре открыто отделение гимназии с пансионным проживанием для молодых людей, учеников X – XI классов. Эта гимназия-пансион получила широкую известность по все стране.
В 2014 году Святейший Патриарх Московский и Всея Руси
Кирилл освятил собор преподобного Сергия Радонежского — главный храм обители.
Сейчас обитель практически полностью восстановлена. В настоящее время она является крупным паломническим центром, собирающим со всей России желающих почтить память семьи одного из величайших русских святых.