Монастырь был основан в 1398 году святым Ферапонтом. Будучи выходцем из боярского рода Поскочиных, Ферапонт постригся в монахи в московском Симонове монастыре, пришёл на Север вместе со своим другом и сподвижником святым Кириллом Белозерским, но не остался с ним на Сиверском озере, основав в 15 км от Кирилло-Белозерского монастыря свою обитель. Так же как и Кирилл, Ферапонт недолго оставался в одиночестве. Число иноков росло, они строили себе кельи, в 1409 году возвели деревянную церковь Рождества Богоматери, а немного позже трапезную. Благодаря деятельности ученика Кирилла Белозерского преподобного Мартиниана Белозерского, по просьбе братии ставшего игуменом монастыря, Ферапонтов монастырь приобрёл широкую известность.
Наряду с Кирилло-Белозерским монастырём он стал традиционным местом поклонения и вкладов многих представителей русской феодальной знати. Из его стен на рубеже XV—XVI веков вышли видные иерархи русской церкви, активно участвовавшие во внутренней жизни страны — архиепископ Ростовский и Ярославский Иоасаф, епископ Пермский и Вологодский Филофей, епископ Суздальский Ферапонт. Здесь работали книгописцы Мартиниан, Спиридон, Филофей, Паисий, Матфей, Ефросин, иконописец Дионисий. Пострижеником монастыря был преподобный Кассиан Грек, прибывший в Россию в составе свиты Софии Палеолог. В то же время сюда ссылали крупных церковных деятелей, боровшихся за приоритет церковной власти в государстве. Весь XVI век является периодом расцвета монастыря. Об этом свидетельствуют сохранившиеся вкладные и жалованные грамоты светских и духовных властей, прежде всего Ивана IV. В монастырь на богомолье приезжали Василий III и Елена Глинская, Иван IV. Вкладная книга монастыря, начатая в 1534 году, называет среди вкладчиков «князей Старицких, Кубенских, Лыковых, Бельских, Шуйских, Воротынских, Годуновых, Шереметевых» и других. Здесь же упоминаются епископы Сибирские, Ростовские, Вологодские, Белозерские, Новгородские.
С обретением мощей преподобного Мартиниана и последующей его канонизацией возрасло внимание к монастырю, способствовавшее росту вкладов и доходов. В 1490 году с постройки ростовскими мастерами первого каменного храма Белозерья, собора Рождества Богородицы, началось формирование каменного ансамбля Ферапонтова монастыря XV—XVII веков.
В XVI веке в монастыре построены монументальные церковь Благовещения с трапезной, казённая палата, служебные постройки, каменное сушило, гоственная палата, поваренная палата.
В 1798 году Ферапонтов монастырь был упразднен указом Синода, а церкви стали приходскими. В XIX веке, в приходской период, сузившуюся монастырскую территорию обнесли каменной оградой. В 1904 году монастырь стараниями игумении Таисии Солоповой был возобновлен как женский, закрыт вновь в 1924 году.
С 1975 года началось формирование современного музея, превратившегося в научно-исследовательский и просветительский центр, распространяющий знания об уникальных памятниках ансамбля Ферапонтова монастыря через разнообразные формы музейной работы.
В соответствии с экспертным решением от 2011 года о необходимости контроля над состоянием законсервированных росписей Дионисия, с 2012 года по 2018 год осуществлялись консервационные мероприятия в северной, западной, южной и восточной частях четверика собора, а также в северной алтарной апсиде-жертвеннике. В 2018 году они продолжались в восточной и центральной апсидах. В апреле 2019 года Финансово-хозяйственное управление Московской патриархии сообщило о завершении работ по сохранению монументальной живописи XVI века.