Esimest korda tegi Thbilisist kogu Gruusia pealinna David Ehitaja 1122. aastal. 1918-1921 oli Thbilisi iseseisva Gruusia pealinnaks. 1921 vallutas linna Punaarmee ja Thbilisist sai aastani 1936 Taga-Kaukaasia SFNV ja aastani 1991 Gruusia NSV pealinn. 4.-10. märts 1956 toimus veretöö, milles hukkunute arvuks hinnatakse 106-st kuni 800-ni. 9. aprillil 1989. a. toimus Thbilisi veretöö.