วัดทรงธรรมวรวิหาร เป็นพระอารามหลวงชั้นโท ชนิดวรวิหาร สร้างในสมัยพระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัย โดยกรมพระราชวังบวรสถานมงคล ทรงสร้างพร้อมกับสร้างเมืองนครเขื่อนขันธ์ ระหว่าง พ.ศ. 2357-2358 พระอุโบสถเป็นเครื่องไม้ฝากระดาน และได้รับการปฏิสังขรณ์ในรัชกาลที่ 4
สถานที่ตั้งวัดเดิมอยู่ห่างจากแม่น้ำเจ้าพระยาฝั่งตะวันตก ประมาณ 12 เส้น เมื่อกรมพระราชวังบวรสถานมงคลสวรรคตแล้ว พระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัย ได้โปรดให้ พระเจ้าน้องยาเธอกรมหมื่นศักดิพลเสพ เป็นแม่กองมาสร้างเมืองนครเขื่อนขันธ์เพิ่มเติมใน พ.ศ. 2363 และได้สร้างป้อมขึ้นใหม่อีกป้อมหนึ่ง คือ “ป้อมเพชรหึง” ในที่ดินซึ่งเป็นอาณาเขตของวัดทรงธรรม และโปรดเกล้าฯ ให้ย้ายวัดเข้ามาอยู่ด้านในกำแพงป้อม การย้ายครั้งนี้ได้สร้างศาลาการเปรียญและกุฏิขึ้น 3 คณะ กล่าวกันว่า ศาลาการเปรียญหลังนี้เคยเป็นศาลาทรงธรรม ของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวในรัชกาลที่ 2 และ กรมพระราชวังบวรสถานมงคล
ในรัชกาลที่ 3 เมื่อพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว เสด็จมาถวายผ้าพระกฐินได้ทอดพระเนตรเห็นวัดชำรุดทรุดโทรมมาก จึงโปรดให้พระยาดำรงราชพลขันธ์ (จั้ว คชเสนีย์) ซึ่งเป็นเจ้าเมืองในขณะนั้น จัดการบูรณะปฏิสังขรณ์ โดยรื้อกุฏิทั้ง 3 คณะ มาสร้างรวมกันเป็นหมู่เดียว