1647年（明永曆元年）鹿港與中國大陸沿海城鎮之間的貿易往來已經相當的頻繁，當地民眾為求商船往返海上平安，故集資建造了鹿港天妃廟（亦稱「北頭聖母廟」）供奉天上聖母，其遺址在現址北側三條巷（古地名「船仔頭」）。
1683年（清康熙二十二年）當時的天后宮廟型制太過狹小，為感念媽祖慈恩，便將舊廟遷至「粟倉內」（現今的廟址）進行改建。
1709年（清康熙48年）士紳施世榜開築之施厝圳（後稱八堡圳），歷經10年竣工，該圳開發完成後，吸引大批的移民進入彰化平原開墾，鹿港遂成為移民的重鎮。
1725年（清雍正三年）因香火鼎盛，由施世榜等富商出資獻地擴建。
1814年（清嘉慶十九年）天后宮年久廟宇傾頹失修，由泉郊、廈郊、南郊、糖郊、油郊、ㄍㄢˇ（竹字頭加上敢）郊、布郊、染郊八種商業（即今日之進出口商業工會）的商賈共同出資整修。
1815年（清嘉慶二十年3月）天后宮完成重修事宜，廟內有一座「重修鹿溪聖母宮」碑記，為天后宮珍貴史料記載。
1824年（清道光四年）廈門商人陳瑞芬曾從鹿港天后宮恭迎開基祖媽（大媽）至埔裏社堡供奉（現今在台灣南投縣埔里鎮恆吉宮）。
1869年（清同治八年）廳憲孫壽銘及進士蔡德芳提議整修，從商紳和船戶集資，於1870年（清同治九年）動工，1875年（清同治十三年）結束。
1923年，由辜顯榮提議修建，花費14年大修廟內，建立了今日天后宮的規模。
1960年，媽祖一千週年聖誕，後殿（凌霄寶殿）重建。
1974年，增建廟前廣場上的大牌坊，左右龍鳳闕和供香客休息的四層大樓（聖恩大樓）。
1990年，廟方在後殿一樓，成立媽祖文物館，將廟內歷史悠久的文物透過學者研究整理後展出。
1994年，新建香客大樓，共有十層。並於1998年啟用，目前5到10樓是供香客居住的房間，底下樓層則是劇場（薪傳劇場）。
2009年，連續四年獲得中華民國行政院內政部頒獎為公益慈善宗教團體。