本局於臺中縣、市合併升格改制為直轄市之前，分屬臺中縣、市地方稅務局，均成立於民國36年，名稱分別為臺中縣、市稅捐稽徵處，職司中央與地方稅各項稅捐統一稽徵業務。民國75年6月4日臺灣省各稅捐稽徵處統一實施功能分組，調整內部單位，至民國81年9月1日，國稅部分移撥國稅局辦理，稅捐稽徵處則專辦省、縣稅等地方稅之稽徵工作。民國87年12月21日臺灣省政府功能業務與組織調整暫行條例施行，88年1月25日修正財政收支劃分法，營業稅劃歸國稅，由各縣市稅捐稽徵機關暫行代徵；印花稅、使用牌照稅劃歸縣市稅，由各縣市稅捐稽徵處辦理稽徵工作。民國92年1月1日起營業稅移撥國稅局徵收，稅捐稽徵處專辦地方稅稽徵工作。民國97年1月29日、97年5月22日臺中縣、市稅捐稽徵處，配合地方制度法修正分別修訂組織規程，改稱為臺中縣、市地方稅務局。

民國99年12月25日臺中縣、市合併升格改制為直轄市，依據地方制度法與臺中市政府自治條例，本局隸屬臺中市政府一級機關，組織名稱為「臺中市政府地方稅務局」，職司地方稅各項稅捐統一規劃管理與稽徵業務，設置財產稅科、消費稅科、法務科、企劃服務科、稅務管理科、稽核科、資訊科及秘書室、會計室、人事室、政風室等7科4室，為便利納稅人洽公，除原有民權、東山、大智、大屯、沙鹿、東勢分局之外，另在人力配置未增加之下，於西、南屯區及豐原地區增設文心、豐原分局，計有8個分局持續服務大臺中29個轄區，未來將俟行政區域劃分法公佈後再進行服務轄區整併。

民國109年1月16日消費稅科改制為消費稅及管考科。

民國111年7月16日為應稅務業務推展需要及符合專責分工，經衡酌各單位業務規模，將原財產稅科職掌業務，依業務性質，分設為土地稅科及房屋稅科，並調整相關業務職掌；消費稅及管考科之印花稅業務調整由土地稅科職掌；稽核科職掌之各稅覆核及抽查等事項及企劃服務科職掌之綜合設計規劃業務，調整由各稅業務單位辦理。