Die Stadt entstand vermutlich im 16. Jahrhundert unter der türkischen Herrschaft in diesem Gebiet (später Fürstentum Moldau). Der Name der Stadt bedeutet „Tatarenbrunnen“ (vom türkischen Wort „pınar“ für Quelle oder Brunnen) und wurde von den Bessarabienbulgaren so bezeichnet. 1812 wurde die Stadt, wie der gesamte Budschak, von Russland annektiert, kam zwischenzeitlich 1854 bis 1878 wieder zum Fürstentum Moldau und wurde 1918 bis 1940/1944 ein Teil des Königreichs Rumänien. 1924 kam es zum Aufstand von Tatarbunary, einem pro-sowjetischen Volksaufstand, der von den Bolschewiki initiiert wurde. Nach dem Hitler-Stalin-Pakt kam die Stadt zur Sowjetunion, wurde nach dem Überfall auf die Sowjetunion aber wieder bis 1944 von Rumänien besetzt, danach gehörte sie zur Ukrainischen SSR und seit dem Zerfall der Sowjetunion 1991 zur unabhängigen Ukraine. Seit 1978 hat Tatarbunary den Status einer Stadt.
Verwaltungsgliederung
Am 12. Juni 2020 wurde die Stadt zum Zentrum der neugegründeten Stadtgemeinde Tatarbunary (Татарбунарська міська громада/Tatarbunarska miska hromada)[1], bis dahin bildete sie die gleichnamige Stadtratsgemeinde Tatarbunary (Татарбунарська міська рада/Tatarbunarska miska rada) im Zentrum des Rajons Tatarbunary.