台湾日据时期今台湾高等法院之前身－台湾总督府高等法院并无分院之设，第二次世界大战后，国府接收台湾，将台湾总督府高等法院改制为台湾高等法院，首于1947年6月1日设立台湾高等法院第一分院（后改名为台湾高等法院台南分院），分担高等法院于台湾南部之业务；然台湾中部，辖区辽阔，人口众多，案件亦渐增，而诉讼当事人或关係人因案长途跋涉，或南或北，皆属不便，因此高等法院遂有于台湾中部设立分院之议。

该决定经各界支持后，高等法院即自1958年开始筹划，1962年11月1日，台湾高等法院台中分院成立。原先借用台中地方法院院舍办公，1963年，位于今台中市雾峰区的新建筑落成，同年10月14日迁入办公。

该院成立时，下级法院仅有台中地方法院（原高等法院本院之辖区，包括今台中市、彰化县及南投县）、嘉义地方法院（原台南高分院之辖区，包括云林县、嘉义县，嘉义市当时尚为嘉义县之县辖市）两所，唯当时辖区十分广大，是该院管辖区最大时期。

1964年7月1日，云林地方法院成立，该院之下级审法院增至3座，唯管辖区仍不变。

1966年1月1日，嘉义地方法院（仅辖嘉义县）改隶台南高分院，本院下级审法院又减至2座，嘉义县境自此不属本院管辖。

1968年10月14日，彰化地方法院成立，本院之下级审法院再增至3座，管辖区仍相同。

1989年，本院又迁回台中市自由路之台中司法大厦，与台中地方法院、台中地方法院检察署及台湾高等法院台中分院检察署合署办公。

1990年5月1日，云林地方法院再改隶台南高分院，本院下级审法院复减至2座，云林县境自此不属本院管辖。

1994年7月1日，南投地方法院成立，本院之下级审法院更增至3座，管辖区仍一致。

1998年1月1日，本院辖下法院又增苗栗地方法院，下级审法院续增至4座，苗栗县亦为本院所辖至今，此后本院管辖未曾变动。

2000年位于台中市五权南路与复兴路路口之司法新厦落成，本院乔迁至该址，该大厦亦是今本院与台中高等行政法院的联合办公大楼。

台湾高等法院台中分院管辖苗栗县、台中市、彰化县及南投县，总面积约9,216平方公里，总人口约500万人。辖区法院为台湾苗栗地方法院、台湾台中地方法院、台湾彰化地方法院及台湾南投地方法院4座。

1、不服地方法院第一审判决之民、刑事诉讼抗诉案件。

2、不服地方法院第一审裁定之抗告案件。

3、内乱、外患及妨害国交之第一审案件（以本院为第一审）。

4、其他法律规定之诉讼案件。

该院辖区广大，仅就诉讼管辖而言，面积高达9,216平方公里，占台湾面积之四分之一，甚至大于台湾高等法院本院，是台湾地区管辖面积最大的二级普通法院。