วัดทุ่งศรีเมืองตั้งขึ้นเมื่อประมาณ พ.ศ. 2385 ตรงกับสมัยของพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัวรัชกาลที่ 3 หรือตรงกับเจ้าเมืองอุบลราชธานีคนที่ 2 คือ พระพรหมวรราชสุริยวงศ์ (พ.ศ. 2338-2388) สาเหตุการตั้งวัดขึ้นนั้นก็เนื่องมาจากท่านเจ้าคุณพระอริยวงศาจารย์ญานวิมลอุบลสังฆปาโมกข์ (สุ้ย) แห่งวัดมณีวนาราม ซึ่งดำรงตำแหน่งหลักคำ (เจ้าคณะ) เมืองอุบล มักนิยมออกมานั่งวิปัสนากัมมัฏฐานอยู่ที่บริเวณชายทุ่งศรีเมืองเป็นประจำ เมื่อนานวันเข้าก็มีคณะศิษยานุศิษย์ติดตามมาปฏิบัติธรรมมากขึ้น จนกระทั่งได้ตั้งเป็นสำนักปฏิบัติธรรม และต่อมาก็ได้จัดตั้งเป็นวัดขึ้นให้ชื่อว่า "วัดทุ่งศรีเมือง" ในที่สุด โดยมีท่านเจ้าคุณพระอริยวงศาจารย์ญานวิมลอุบลสังฆปาโมกข์เป็นเจ้าอาวาส

          หลังจากตั้งวัดทุ่งศรีเมือง ท่านเจ้าคุณพระอริยวงศาจารย์ญานวิมลอุบลสังฆปาโมกข์ (สุ้ย) ก็ได้คิดริเริ่มในการก่อสร้างหอไตร และหอพระพุทธบาท (อุโบสถ) โดยมีพระเถระองค์หนึ่งชื่อว่าญาครูช่าง เป็นพระมาจากนครเวียงจันทร์ ซึ่งได้มาพำนักอยู่วัดมณีวนารามเพื่อศึกษาปริยัติธรรมและวิปัสนากัมมัฏฐานกับท่านเจ้าคุณพระอริยวงศาจารย์ ให้เป็นผู้ดำเนินการก่อสร้าง ทำให้เกิดการผสมผสานศิลปะระหว่างรูปแบบที่ได้รับจากภาคกลางและจากนครเวียงจันทร์เข้าด้วยกัน

          ในช่วงที่พระครูวิโรจน์รัต โนบล (บุญรอด นันตโร) (พ.ศ.2398-2485) ได้เป็นเจ้าอาวาส ได้มีการสร้างเสนาสนะภายในวัดขึ้นเป็นจำนวนมาก ซึ่งในขณะนั้นท่านเห็นว่าทั้งหอพระพุทธบาทและหอพระไตรปิฎกมีสภาพทรุดโทรม จึงได้บอกบุญแก่ทายกทายิกาและผู้มีจิตศรัทธาให้บริจาคทรัพย์เพื่อการซ่อมแซม ในสมัยพระราชรัตโนบล (พิมพ์ นารโท) เป็นเจ้าอาวาสในราวปี พ.ศ. 2503 ได้มีการซ่อมแซมหอพระพุทธบาท โดยได้ซ่อมแซมช่อฟ้า ใบระกา และเครื่องมุงหลังคาใหม่ ผนังที่แตกก็ได้ก่อให้สนิท ตัดเส้นลวดใต้หน้าต่างให้ตรงบ้างเล็กน้อย พื้นเดิมเป็นดินปนทรายขัด ก็เปลี่ยนเป็นกระเบื้องหินเกล็ด บันไดขัดหินเกล็ด

          ในราวปี พ.ศ. 2517 ได้มีการซ่อมแซมหอพระไตรปิฎก โดยเปลี่ยนหลังคาจากสังกะสีมาเป็นคนกรีตแผ่นเรียบและทำการเสริมปูนซิเมนต์หุ้มเสาหอไตรทั้งหมด

          ในราวปี พ.ศ. 2524 กรมศิลปากร โดยกองสถาปัตยกรรม ได้ทำการบูรณะซ่อมแซมหอไตรอีกครั้งหนึ่ง