W źródłach pisanych miasto zostało po raz pierwszy wymienione w 1607 roku jako polska twierdza Nestervar w prowincji Bracslav. W drugiej połowie XVIII wieku Tulchin należał do polskich magnatów Potockich. Do dziś zachował się pałac Stanisława Feliksa Potockiego, zaprojektowany przez francuskiego architekta Lacroix. Pałac uważany jest za najlepszy przykład klasycyzmu na Ukrainie. Za czasów Potockich pałac lśnił luksusem i przepychem: złocenia i wykwintne sztukaterie, eleganckie meble, ściany zdobią obrazy wybitnych Rafaela i Rembrandta (trzy obrazy z Tulchin znajdują się w Luwrze w Paryżu). Holenderski projektant Merckx dokładnie przemyślany projekt wnętrza każdej hali. Pałac gościł najsłynniejszych ówczesnych ludzi – organizowane tu bale nie ustępowały pod względem organizacji najlepszym europejskim festynom.
Park, założony wokół zespołu pałacowego przez angielskiego ogrodnika Millera, reprezentowany był nie tylko przez lokalną roślinność, ale także egzotyczne drzewa i krzewy, posiadał system stawów i kanałów. Alejki ozdobiono pawilonami, fontannami i rzeźbami. Niektórzy historycy twierdzą, że właśnie w tym pałacu Stanisław Potocki po raz pierwszy zobaczył swoją przyszłą żonę Zofię, na cześć której później zbudował niesamowicie piękny park w Humaniu.

Za czasów Potockich wybudowano klasztor Dominikanów (dziś katedra Narodzenia Pańskiego), kościół Wniebowzięcia NMP, na kościele przebudowano kościół cmentarny św. Stanisława, mały pałac, w którym w latach 1796-1797. mieszkał wybitny dowódca A.V. Suworow. We wsi Pechera - jednym z najbardziej malowniczych zakątków regionu Tulchin - zbudowano drewniany kościół Narodzenia NMP, tu też znajduje się kościół-mauzoleum Potockich, zaprojektowany przez ukraińskiego architekta V.V. Gorodecki.
Pomnik A.V. Suworow

W latach 1796-1797 w Tulczynie była siedziba A.V. Suworow.
Tutaj wielki dowódca napisał słynne dzieło „Nauka o zwycięstwie”. W okolicach miasta zachowały się do dziś pozostałości budowli ziemnych, w których szkolono żołnierzy, kopano studnie i wyposażali je żołnierze Suworowa.