Существующая ныне колокольня построена в 1603 году вблизи прежде бывшей над келарскими кельями звонницы на средства Д.И. Годунова. Построена она по образцу соборной колокольни Ростова Ярославского, только меньших сравнительно размеров, в виде галлереи, с тремя сводами, из которых под нижними двумя находятся разные кладовые помещения, а под самым верхним, в четырех сводчатых пролетах, находящихся в параллельных стенах, помещены колокола. Над северным большим из пролетов, имеющим вид четыреугольной башни и возвышающимся над остальными частями здания, сделан высокий шатровый каменный верх, впоследствии увеличенный в высоту и покрытый жестию. В этой башне доселе сохранились некоторые части механизма старинных боевых часов, отличавшихся оригинальным устройством и принадлежавших, по-видимому, к тому типу часов, что на Новгородской Евфимиевской башне. Судя по надписи на сохранившемся от этих часов боевом колоколе, необходимо думать, что они устроены в 1659 году на средства Д.И. Годунова. С западной стороны к колокольне приделана каменная терраса, крытая железом, на которую с земли устроена каменная же лестница с железными перилами.
В 1908 году был произведен ремонт колокольни, при чем возобновлена на шатровой башне наружная роспись с трех сторон — восточной, северной и западной в клеймах по шести поясам. Но, в виду быстрой порчи этой стенописи, а главное, по причине несоответствия ее наружной отделке Троицкого соборного храма, при реставрации Ипатьевского монастыря в 1912 году, признано необходимым возвратить колокольне ее первоначальный вид. Ныне на монастырской звоннице имеется 10 колоколов. Из старинных колоколов сохранились, самый большой колокол, весом в 600 пудов. Этот колокол, как видно из надписи на нем, вылит 20 сентября 1648 года «при держав царствiя Россiйскаго благоврнаго Царя и Великаго Князя Алекся Михайловича всея Руси Самодержца, и по его царскому указу и по грамот въ домъ Живоначальной Троицы Выпатскоi монастырь апостола Фiлiппа i чудотворца Iпатия» , по стольнике Алексие Никитиче Годунове с тем, чтобы дядя его боярин Василий Иванович Стрешнев вотчину того Алексия Годунова — село Семеновское продал в Ипатьевский монастырь, а последний в платеж за эту вотчину на свои средства отлил этот колокол. Можно полагать, что настоящий колокол перелит из прежнего, тоже в 600 пудов, колокола, пожертвованного в монастырь матерью Бориса Феодоровича Стефанидой Ивановной Годуновой, в иночестве Сандулией. Второй по величине колокол, слитый первоначально весом в 172 пуда при «держав Царя и Великаго Князя Бориса Оеодоровича всея Русiи Самодержца», как значится в надписи на нем, «по приказу Ивана Ивановича Годунова по отце государе своем по Иване Васильевиче иноке скимнике Иосифе вдом Живоначальнои Троицы и великого чудотворца Ипатия. После давно случившейся трещины перелит в 1894 году в царствование Благочестивейшего Самодержавнейшего Великого Государя Императора Николая Александровича всея России при преосвященнейшем епископе Виссарионе», с увеличением веса до 208 пудов 2 фун. Третий колокол в 104 пуд. 25 фун. перелит в 1812 году «по благословению и усердию преосвященного Сергия, епископа и кавалера». Четвертый, что от боевых часов, в 68 пуд., «дача боярина и конюшего Д.И. Годунова», как видно из надписи на нем, перелит в 1 день августа 1659 года «при держав Государя Царя и Великаго Князя Алекся Михайловича и при архимандрите Тихоне збратьею». Пятый колокол в 36 и шестой 26 пуд. перелиты тоже при ц. Алексие Михайловиче. На остальных колоколах нет дат относительно времени их происхождения. При ремонте в 1912 году шатровый верх колокольни вместо железа покрыт зеленой черепицей, и открытием некоторых окон и арки по возможности восстановлен прежний вид колокольни, значительно измененный разными позднейшими переделками этого здания и пристройкою к нему.
Исторический набор колоколов на звоннице Свято-Троицкого Ипатьевского монастыря не сохранился. В петровское время большая часть из них была использована для переплавки и изготовления пушек для нужд Северной войны между Россией и Швецией. Находящиеся ныне на колокольне колокола относятся к разному времени. Последний колокол «Царь Михаил» отлит в 2006 году в честь юбилея — 400-летия призвания на российский престол царя Михаила Фёдоровича и является подарком Майкла, принца Кентского.