臺中幅員遼闊，族群多元，人文薈萃，藝文人才輩出，本中心前身為「臺中縣立文化中心」，係配合中央政府政策將文化建設列入12項重要計畫，每一縣市設立文化中心，於民國67年底開始規劃籌建，並於69年8月開工，而於71年12月底竣工，隨即於72年元旦落成啟用，將臺中縣文化建設帶入新領域。

　　成立以來，發揮地方特色，弘揚多元文化，倡導讀書風氣，建立書香社會，辦理藝文活動，提高民眾欣賞水準，舉辦假日表演廣場活動，提供民眾正當休閒活動，建立志工制度，擴大參與層面，辦理藝文研習活動，培育藝文人口。

　　民國79年設置編織工藝館，致力於保存及研究編織技藝，策辦編織展覽，獎勵並培育編織人才，創立全國性的編織工藝獎並辦理國際交流活動，106年另行成立臺中市纖維工藝博物館。

　　民國99年12月25日臺中縣市合併升格直轄市，中心改制，並依據所在地豐原舊地名，定名為「葫蘆墩文化中心」，直屬臺中市政府文化局所轄，為大臺中地區山線最重要的文化機構。105年3月1日臺中市立圖書館成立，本中心原有之圖書館改制為臺中市立圖書館葫蘆墩分館。

　　葫蘆墩文化中心於民國77年首開先例，辦理「藝術薪火相傳－臺中縣美術家接力展」，為全國首創徵件與邀請並重之展覽，為中部地區歷史最悠久且深具影響力的美展活動之一。100年擴大辦理為「藝術薪火相傳－臺中市美術家接力展」。

　　民國82年開辦「全國兒童聯想創作畫比賽」，是目前國內唯一以聯想創意為題材的全國性兒童美術競賽。107年並首度至總統府展出。