Татары-мусульмане в Твери в Новое время впервые зафиксированы в 1846 г. в количестве 2 чел. По переписи 1869 г., проведенной властями города по собственной инициативе, число татар в Твери достигло 58 чел. К 1878 г. в Тверской губ. их насчитывалось 717; в 1897 г. – 513 мусульман (в губернском центре – 196). Большинство исповедовавших ислам были по этническому признаку татарами (408 мужчин и женщин), кроме того, мусульмане были представлены башкирами (74 мужчины), чувашами (26 мужчин и 1 женщина), турками (6 мужчин). В 1906 г. более 250 чел., в основном нижние чины квартирующихся в Твери частей войск, исповедовали ислам. По губернии из 513 чел. татарского населения чуть более трети (186 чел.) составляли военнослужащие, младшие офицерские чины расквартированных в Твери и губернии полков; остальную часть составляли крестьяне в возрасте от 20 до 29 лет (отходники). В том же годы была открыта Тверская соборная мечеть, имам-хатыбом которой являлся видный религиозный деятель Российской империи Хусаин Сеид-Бурхан.

Кроме Твери, мус. приход существовал также в г. Бологое, который значится в реестре мечетей и молитвенных домов, куда направлялись метрические книги из ОМДС.

На протяжении сов. периода истории численность м.о. изменялась следующим образом: по переписи 1926 г. – 1,3 тыс. чел. (0,09% общего населения), из них татар 1,2 тыс. (с некоторым преобладанием муж. населения); 1939 г. – уже 9,4 тыс. чел. (0,3% общего населения, из них выделялись татары (7,5 тыс.), казахи (0,5 тыс.), узбеки (0,4 тыс.), башкиры (0,3 тыс.), туркмены (0,2 тыс.), азербайджанцы (0,1 тыс.).

По переписи 1970 г., мус. население незначительно сократилось по сравнению с 1939 г., что произошло на фоне весьма значительной общей депопуляции в области: общину в 9,3 тыс. чел. составляли татары (4,7 тыс.), узбеки (1,9 тыс.), таджики (0,7 тыс.), казахи (0,5 тыс.), азербайджанцы (0,5 тыс.), башкиры (0,2 тыс.), каракалпаки (0,2 тыс.).

В 1979 г. м.о. уменьшилась, гл. образом за счет двух этнических общин – узбеков и таджиков: 8,1 тыс. чел., из них выделялись татары (5,2 тыс.), азербайджанцы (0,6 тыс.), узбеки (0,4 тыс.), казахи (0,4 тыс.), башкиры (0,3 тыс.), чеченцы (0,3 тыс.), киргизы (0,1 тыс.), таджики (0,1 тыс.), лезгины (0,1 тыс.).

М. о. продолжала существовать и в условиях атеистического сов. режима. Во время Великой Отечественной войны и вплоть до 1990-х гг. в доме у Амины Куруковой по ул. Большевиков, 25 (р-н «Пролетарки») проводились пятничные намазы, а неофициальные муллы Джафар Аляутдинов, Джафар Амиров совершали все необходимые религиозные обряды. Кроме того, в более позднее время «народными имамами» были Ахир Бавлютов, Яхья Измайлов, Исмаил Файзрахманов и др. Последний стал официальным имамом в 1992 г., когда здание мечети было возвращено м.о.

В 1990-х гг. м. о. Твери была представлена двумя группами. Первая – потомки нижегородских и пензенских татар, которые группировались вокруг «народных имамов» и пожилых мусульман, соблюдавших обряды ислама; кроме Твери, крупное поселение этой группы татар-мишарей в 1940–90-х гг. было также в пос. Спирово. Вторая – разрозненная группа выходцев из Татарстана и Башкортостана, поселившихся в Твери в послевоенный период, значительная часть которых даже не подозревала о существовании первой группы. Знакомства и встречи земляков послужили толчком к созданию национально-культурного центра, который был зарегистрирован в январе 1998 г. Инициатором создания явился директор фирмы «Сибиком» Марат Бахтиев.

По переписи 1989 г., мус. население испытало весьма существенный рост. Общая численность м. о. составила уже 18,6 тыс. чел. (1,12% населения области), из них выделялись татары (6,3 тыс.), азербайджанцы (2,1 тыс.), чеченцы (1,8 тыс.), узбеки (1,4 тыс.), казахи (0,9 тыс.), лезгины (0,9 тыс.), киргизы, туркмены, башкиры (по 0,7 тыс.), таджики, аварцы (по 0,5 тыс.), табасаранцы (0,4 тыс.), даргинцы (0,3 тыс.), кумыки, ингуши, кабардинцы (по 0,2 тыс.), лакцы, ногайцы (по 0,1 тыс.).

Наибольшей численности м.о. достигла по итогам Всерос. переписи в 2002 г.: 24,7 тыс. чел., или 1,7% общего населения. Выделяются следующие этнические общины: татары (6,7 тыс.); азербайджанцы (4,6 тыс.); чеченцы (2,7 тыс.); таджики (1,2 тыс.); узбеки, лезгины (по 1 тыс.); аварцы, башкиры, даргинцы (по 0,5 тыс.); ингуши, казахи, табасаранцы, туркмены (по 0,3 тыс.); арабы, кумыки, лакцы (по 0,2 тыс.); карачаевцы, киргизы (по 0,1 тыс.) и др.

В 1998–2003 гг. имам-хатыбом мечети являлся Фанис Билялов, впоследствии возглавивший производство халяльных мясопродуктов в Тверской обл. С 2003 г. имам-хатыбом является Р. М. Мусин; обществ. деятельность курирует Ф. Б. Батыргареев. В области действуют молельные дома в Торжке, Вышнем Волочке, Удомле, Конакове.