В идейных и политических амбициях Тверь на ранних этапах своей истории значительно опережала Москву. Уже в 1240-х годах город становится центром самостоятельного Тверского княжества. Уезжая в Орду, великий князь Ярослав Всеволодович, разделил свои владения между сыновьями. Тверское княжество досталось младшему брату Александра Невского Ярославу Ярославичу. Он разделял мнение части русских князей, что нужно биться с татарами, а не признавать их верховную власть. Однако силы раздробленной Руси были несравнимы с военной мощью Золотой Орды. Потеряв в битве с татарами свою семью, Ярослав Тверской вынужден был ехать на поклон к хану. В 1258 году он получил в Орде ханскую грамоту, подтверждающую Тверское княжение, а в 1263 году занял по старшинству и великий Владимирский престол. Причём именно первый тверской князь ввёл традицию не выезжать со своим двором и семьей в столичный Владимир, а осуществлять великокняжескую власть из столицы своего наследственного владения. Во времена раздробленности Руси, власть великого князя не казалась незыблемой, хотя и давала очевидные преимущества над другими князьями. Великий князь мог по праву использовать в военных походах войска подчиненных ему князей, собирать дань со всех княжеств для отправки её в Орду.
Уже во время княжения Ярослава Тверь окрепла и выросла в размерах. Сюда стекалось ремесленное население из разорённых татарами южнорусских земель. Около 1265 года в Твери была основана епископская кафедра. Впервые упоминается в летописях тверской епископ Симеон в связи с похоронами князя. Великий князь Ярослав Ярославич умер, возвращаясь из Орды в 1271 году. Вопреки традиции, его похоронили не в стольном городе Владимире, как всех великих князей, а в Твери, в соборной церкви Козьмы и Дамиана. На этом месте, над могилой отца, через 14 лет юный князь Михаил Ярославич заложил белокаменный Спасо-Преображенский собор, который стал первой каменной постройкой на Руси за несколько десятилетий после Батыева нашествия. Через пять лет, в 1290 году грандиозная постройка была освящена и стала главным духовным центром Тверского княжества, усыпальницей великих князей и епископов, местом торжеств и скорбей всей тверской земли. Неслучайно Тверь стали называть «домом Святого Спаса». Возрождение каменного строительства, создание тверской епархии ярко свидетельствовало о лидерстве Твери среди других городов за право называться столицей. В Москве каменное строительство началось только в 1326 году, когда митрополит Петр переехал на постоянное жительство из Владимира в Москву и был построен первый каменный храм – Успенский собор.
Время правления Михаила Ярославича (1280-е – 1318) называют «золотым веком тверской истории». Город приобретал столичный облик благодаря перестройке кремля, строительству каменных соборов, мощению улиц. Осмысление Твери как центра привело к возрождению здесь в конце XIII века общерусского летописания, что имело прямую связь с созданием епархии и строительством собора. В Твери сложилась своя школа живописи, было широко развито книгописание. По заказу князя в Твери была переписана «Хроника Георгия Амартола» – перевод всемирной истории «от Адама» до 948 года, украшенная миниатюрами. Тверской мастер Прокопий изобразил на одной из миниатюр князя Михаила Ярославича и его мать Ксению. В 1305 году в Твери был создан великокняжеский Летописный свод. Этот год ознаменовался переходом по праву старшинства власти великого владимирского князя к Михаилу Тверскому. Константинопольский патриарх Нифонт, в своих посланиях называл Михаила Ярославича «великим князем всея Руси». Этот титул впервые был применен по отношению к тверскому князю. В дипломатических приоритетах тверских князей были связи с Византией и западными соседями, прежде всего с Великим княжеством Литовским, что отразилось на развитии культуры, торговли, техническом прогрессе.
Верховная власть ханов Золотой Орды во многом держалась на противоречиях среди русских князей. В любом случае, укрепление власти великого Владимирского князя служило на пользу осознания общенационального единства, что позволило впоследствии сплотиться русским городам вокруг Москвы.
В Твери антитатарские настроения были сильны уже в конце XIII века. В 1297 году жители города и знать продемонстрировали необыкновенное единство и силу духа, давая друг другу клятву не открывать ворота Твери «Дюденевой рати», которая, простояв некоторое время под городом, так и не решилась к его захвату. Ещё одним свидетельством всенародной поддержки своего князя стало Бортеневское сражение 1317 года, в котором против тверичей на стороне утверждённого ханом нового внеочередного великого князя Юрия Даниловича Московского участвовали московские, суздальские и татарские полки. Одержав победу в этой битве, князь Михаил Тверской оказался перед выбором: ждать новое карательное войско на Тверское княжество или добровольно сдаться на суд хана.
Вскоре после гибели Михаила Ярославича, ярлык на великое княжение снова оказался в руках тверского княжеского дома. Князь Дмитрий Михайлович, по прозванию Грозные Очи, в борьбе со своим соперником Юрием Даниловичем Московским использовал его же методы: обвинения в присвоении дани. В 1325 году Дмитрий убил Юрия, отомстив за смерть отца, и был казнён в Орде. Однако главенство над русскими княжествами опять осталось в Твери – великим князем стал второй сын Михаила Александр. В 1327 году в Твери вспыхнуло стихийное восстание против Орды, князь Александр поддержал восставших, а затем вынужден был провести несколько лет в изгнании. Карательное татарское войско, возглавленное московским князем Иваном Калитой, дотла сожгло и разорило город. После гибели обманом вызванного в Орду князя Александра Тверского и его старшего сына Фёдора в 1339 году, Иван Калита вывез из Твери даже соборный вечевой колокол, чем нанес горожанам незабываемое оскорбление. В результате восстания ярлык на Владимирское княжение перешел к московским князьям, но сбор дани баскаками был отменён.
Лишь во второй половине XIV века, в княжение Михаила Александровича (1366–1399), Тверь сумела упрочить свое экономическое положение, но в неравной борьбе с Москвой утратила притязания на политическое лидерство. Последний расцвет Тверского великого княжества произошел в княжение Бориса Александровича (1425–1461).
Независимая политика тверского князя, ликвидация уделов на своей земле, невмешательство во внутренние дела соседей, активный интерес к европейским событиям и даже участие во Флорентийском церковном соборе 1437–1439 годов определили незыблемый авторитет князя как тверского самодержца. В Твери отливали пушки, колокола, чеканили монету, наблюдался бурный подъём строительства, ювелирного, кожевенного, кузнечного и других ремесел, торговли. Тверь не воспользовалась ослаблением Москвы в результате междоусобной войны, а заключила со своей соперницей союз, закрепив его династическим браком тверской княжны Марии Борисовны и московского князя Ивана III.
Перестав быть столицей Руси, Тверь вплоть до 1485 года сохраняла звание столицы Великого Тверского княжества. В 1468–1475 годах представитель купеческого сословия Афанасий Никитин совершил из Твери путешествие в далекую Индию, ставшее предвестником эпохи великих географических открытий. В 1485 году Тверское княжество, одним из последних, было присоединено к Московскому. Теперь Иван III стал на полных основаниях именоваться Государем всея Руси.
Тверское княжество внесло значительный вклад в развитие русской культуры, государственности, патриотизма, широкого национального осознания «русской земли». Москвой была унаследована даже символика, пришедшая через Тверь из Византии. Великий князь Тверской в XV веке называл себя царём и выпускал монету с изображением двуглавого орла.
