Kronoborg eli Hämeen linna rakennettiin noin 1250 ja pian sen rakentamisen jälkeen linnan ympärille muodostui kirkkoherrakunta. Hämeenlinnan kaupunki perustettiin muodostamalla paikalla aiemmin sijainnut kauppala kaupungiksi 1639. Tällöin nimitettiin myös ensimmäinen kirkkoherra jakamattomalle kaupunki- ja maaseurakunnalle, ja kaupunki sai privilegionsa 1650. Kaupunki siirrettiin linnan ympäristöstä Saarisen sotilastilan maille 1778. Anomukseen Hämeenlinnan yhdistämisestä Vanajan emäseurakunnan kanssa yhteiseksi kirkkoherrakunnaksi kuningas antoi kieltävän vastauksen 11.11.1776. Kuningas kuitenkin suostui viiden Vanajan kylän siirtämiseen kaupunkiin kuuluviksi. Vanaja liitettiin Hämeenlinnan kaupunki- ja maaseurakuntaan kuninkaan päätöksellä 25.1.1803. Tästä lähtien seurakuntaa ryhdyttiin kutsumaan Hämeenlinnan ja Vanajan seurakunnaksi. Koska Vanajan kirkkoherrakunta oli ollut konsistoriaalinen ja Hämeenlinna kuninkaallinen, päätettiin perustetun seurakunnan olevan vuorotellen konsistoriaalinen ja kuninkaallinen vuodesta 1812 alkaen.
Seurakuntaan kuuluneista Renko liitettiin kappelina kuuluvaksi Hämeenlinnan ja Vanajan emäseurakuntaan 1812 ja erotettiin itsenäiseksi kirkkoherrakunnaksi 1879. Vanaja erotettiin itsenäiseksi kirkkoherrakunnaksi 1904.
Hämeen linna paloi 5.6.1659. Palossa tuhoutui myös linnassa sijainnut kappeli eli linnankirkko, joka oli toiminut aiemmin samalla myös kaupungin kirkkona. Hämeenlinnan kaupunki paloi 15.9.1831, jolloin myös kirkko syttyi palamaan. Palo saatiin kuitenkin tukahdetuksi ja vain kirkon sistustus kärsi vaurioita. Palossa kirkon kellotapuli tuhoutui kokonaan.
Muut nimet
Tavastehus, Hämeenlinna ja Vanaja, Tavastehus och Vånå
Maakirjakylät
Harviala, Hattelmala, Hämeenlinna, Hätilä, Idänpää, Järviäinen, Kankaantaka, Kankainen, Kantola, Katinala, Kappola, Kirstula, Kouvola, Kitu, Kukkola, Luhtiala, Luolaja, Miemala, Mäskälä, Niemenpää, Ojoinen, Paikkala, Pappila, Parola, Ruununmylly (Kuninkaanmylly), Sillanpää, Vuorentaka, Yläne, Äikäälä
Naapuriseurakunnat
Papisto
Kirkkoherran kaupungista maksettavasta palkasta tehtiin suostumus 15.2.1734, joka vahvistettiin 9.8.1734, ja uusi vahvistus tehtiin 25.1.1766. Papiston palkasta tehtiin suostumus 1.5.1874 sekä Keisarillisen senaatin päätökset 5.12.1879 ja 23.11.1883. Toimitustaksasta tehtiin suostumus kirkonkokouksessa 15.1.1873. Kaupungin ja maaseurakunnan osallistumisesta papinvaaleihin keisarilllinen käskykirje 28.4.1830.
Linnansaarnaajat
1557 Peder
1559–1562 Hans
1563–1571 Ericus Bartholdi
1572–1577 Thomas Martini
1578–1581 Morthen Philippi
1582 Niels
1586–1593 Thomas Martini
Kirkkoherrat
1639 Johannes Manni
1652 Johannes Stephani (Svanestrup)
–1662 Gabriel Thauvonius
1664–1671 Henric Florinus
1671–1676 Isaacus Arvidi Florinius
1676–1695 Ericus Favorinius
1695–1699 Gabriel Röökman
1700–1704 Gabriel Wallman
1705–1708 Martinius Arvidi Florinius
1708–1722 Ericus Chosselius
1722–1728 Mikael Sadeel
1729–1730 Samuel Möller
1731–1740 Henrik Deutsch
1741–1743 Anders Polviander
1744–1751 Karl Zidbeck
1752–1760 Jakob Aejmelaeus
1761–1776 Israel Idman
1778–1792 Adam Salvenius
1793–1811 Zakarias Cygnaeus
1814–1820 Johan Gustaf Florin
1824–1829 Adolf Wassbom
1855–1852 Matias Churberg
1855–1867 Berndt Wilhelm Vegelius
1870–1880 Erik Wilhelm Johan Boisman
1882–1887 Karl Fredrik Öller
1890–1905 Josua Johansson
1906–1934 Karl Ludvig Enkvist
1936–1953 Eelis Albert Alanen
Pitäjänapulaiset
1773–1774 Gabriel Bergelin
1774–1778 Adam Salvenius
1778–1791 Fredrik Salvenius
1792–1799 Mikael Åhlgren
Kappalaiset
1804–1807 Simon Grönros
1808–1814 Matias Churberg
1815–1822 Henrik Konsin
1824–1851 Karl Gustaf Aulén
1854–1877 Peter Alexander Polviander
1879–1913 Anton Viktor Appelqvist
1915–1934 Henrik Abraham Autero
1936–1964 Yrjö Oliver Joutsi
Ylimääräiset papit
1771–1773 Gabriel Bergelin, papiston apulainen
1805–1806 Abraham Johan Logren, kirkkoherran apulainen
1806–1809 Matias Churberg, kirkkoherran apulainen
1809–1815 Henrik Konsin, kirkkoherran apulainen, välisaarnaaja
1811 Nils Helenius, kirkkoherran apulainen
1817–1820 Gustaf Adolf Gedda, kirkkoherran apulainen
1820–1822 Johan Henrik Nordlund, virka- ja armovuodensaarnaaja
1822 Berndt Adolf Nordlund, virka- ja armovuodensaarnaaja
1822–1824 Johan Kristian Lundbäck, välisaarnaaja ja vt. kirkkoherra
1823–1824 Johan Henrik Forss, armovuodensaarnaaja
1830–1832 Axel Herlin, armovuodensaarnaaja
1835–1845 Olof Reinhold Churberg, kirkkoherran apulainen
1837 Adolf Andberg, kirkkoherran apulainen
1845–1848 Fredrik Joakim Ekman, kirkkoherran apulainen
1846–1847 Alexander Edvard Nygrén, kirkkoherran apulainen
1847–1849 Gustaf Wilhelm Blomberg, kirkkoherran apulainen
1848–1854 Henrik Malin, kirkkoherran apulainen, armovuodensaarnaaja
1850–1855 Johan Adolf Lindström, kirkkoherran apulainen
1855–1857 Emil August Bredenberg, kirkkoherran apulainen
1857 Berndt Johan Anthoni, kirkkoherran apulainen
1857–1860 Johan Verner Limon, kirkkoherran apulainen
1873–1874 Gustaf Erander, vt. kappalainen
1877–1879 Reinhold Grönvall, kirkkoherran apulainen
1878 August Edvard Helin, vt. kappalainen
1878–1879 Anton Viktor Appelqvist, vt. kappalainen
1887–1890 Kaarlo Adrian Candolin, virkaatekevä kirkkoherra, armovuoden saarnaaja
1889–1890 Matti Haataja, vt. kappalainen
1891–1905 Henrik Verner Vartia, kirkkoherran apulainen, vt. kirkkoherra
1900–1902 Robert Leonard Hernberg, kappalaisen apulainen
1902–1903 Kanutus Onni Nyström, kappalaisen apulainen, vt. kirkkoherra
1905–1906 Martti Matias Hellevuori (Hellsten), kirkkoherra, virallinen välisaarnaaja
1906 Usko Äänis Ilmi Tuhkanen, papin apulainen
Arkisto
Hämeenlinnan seurakunnan rippikirjat alkavat vuodesta 1678, tilikirjat vuodesta 1663 ja historiakirjat vuodesta 1698. Seurakunnan vanhinta arkistoa säilytetään Kansallisarkisto Hämeenlinnassa ja aineistokokonaisuus kattaa vuodet 1796–1868.
Kansallisarkisto on digitoinut Hämeenlinnan seurakunnan vanhimmat kirkonkirjat noin 1860-luvulle saakka ja aineisto on vapaasti tutkittavissa Astia-palvelussa. Suomen Sukuhistoriallinen yhdistys (SSHY) on digitoinut seurakunnan nuorempia kirkonkirjoja. Alle 125 vuotta vanhojen aineistojen tutkiminen vaatii kirjautumisen yhdistyksen jäsensivuille.