ตลาดธนบุรี เกิดขึ้นมาเนื่องจากทางกรุงเทพมหานครมีโครงการจัดสร้างตลาดขนาดใหญ่และสวนสาธารณะในเขตฝั่งธนบุรี เพื่อให้ประชาชนฝั่งธนบุรีมีสถานที่จับจ่ายสินค้าและพักผ่อน รวมทั้งพื้นที่กิจกรรมต่าง ๆ จึงเลือกเช่าพื้นที่ของห้างหุ้นส่วนจำกัด สวนพฤกษศาสตร์กรุงเทพ ในระยะเวลาเช่า 30 ปี ในพื้นที่รวม 110 ไร่ โดยแบ่งออกเป็นสวนสาธารณะ 60 ไร่ พื้นที่ตลาด 40 ไร่ อาคารสำนักงาน และทางเข้า 10 ไร่ โดยเปิดให้ประชาชนเข้ามาจับจ่ายตั้งแต่วันที่ 13 พฤษภาคมพ.ศ. 2543 โดยใช้ชื่อว่า ตลาดนัดธนบุรี (สนามหลวง 2) โดยเปิดขายของเฉพาะวันหยุดเสาร์-อาทิตย์ เท่านั้น
          จนกระทั่งถึงสมัยนายสมัคร สุนทรเวช เป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร ประสงค์ให้จัดเป็นตลาดทั้ง 7 วัน จึงขยายเวลาการขายออกเป็นทุกวัน ไม่มีวันหยุด พร้อมกับได้เปลี่ยนชื่อเป็น ตลาดธนบุรี เช่นในปัจจุบัน โดยในวันจันทร์จะเป็นวันขายส่งต้นไม้และของประดับตกแต่งบ้านและของเก่า วันอังคารเป็นวันขายส่งปลาสวยงาม ซึ่งปัจจุบัน ตลาดธนบุรีนับเป็นตลาดที่จำหน่ายกล้วยไม้ที่ใหญ่ที่สุดในประเทศไทย
          ตลาดธนบุรีนับเป็นตลาดที่แตกต่างไปจากตลาดอื่น ๆ อย่างชัดเจน โดยมีลักษณะร่มรื่น น่าเดิน เพราะมีสวนสาธารณะที่เป็นสวนมะพร้าวขนาดใหญ่ สลับกับร่องน้ำและเส้นทางจักรยานจำนวนทั้งสิ้น 12 ไร่ อยู่ใกล้เคียง และขนาบด้วยสวนทวีวนารมย์
          ในปี พ.ศ. 2548 ตลาดธนบุรีได้ขยับขยายพื้นที่ออกไปเป็นโครงการ 2 โดยสร้างเป็นอาคารร้านค้าถาวร รวมทั้งอาหารสด และกลุ่มอาหารเปิดครบ โดยกลุ่มสินค้าที่ขายดีที่สุดได้แก่ กล้วยไม้ ปลาสวยงาม สัตว์เลี้ยง และอาหารตามลำดับ เฉพาะวันเสาร์-อาทิตย์ จะมีรถเข้ามาจอด ณ ตลาดธนบุรีประมาณ 2,500 คัน (ข้อมูลปี พ.ศ. 2545)
          ในปี พ.ศ. 2554 ประสบภาวะน้ำท่วมรุนแรง เกิดความเสียหายที่ทำให้ผู้ค้าร้องเรียนเพื่อให้ช่วยเหลือเยียวยาแก้ไข
          ในปี พ.ศ. 2555 หลังเหตุการณ์มหาอุทกภัยในปลายปี พ.ศ. 2554 ตลาดธนบุรีก็ได้รับผลกระทบอย่างหนักด้วย ทำให้ได้มีความคิดที่จะเปิดโครงการตลาดแห่งใหม่เพื่อรองรับผลกระทบของผู้ค้าที่ได้รับผลกระทบในครั้งนั้น โดย บริษัท จีแอลโอ ดับบลิว ดีเวลล็อปเม้นท์ จำกัด ในที่สุดในวันที่ 5 กุมภาพันธ์ ก็ได้เปิดในชื่อ "รัฐประชามาร์เก็ต" บนพื้นที่ 6 ไร่ ด้วยทุนกว่า 500 ล้านบาท มีร้านค้าย่อยในโครงการกว่า 1,000 แผง โดยในระยะแรกที่เปิดดำเนินการในวันที่ 4 กุมภาพันธ์ ถึง 1 เมษายน ปีเดียวกัน เปิดให้ทำการขายฟรี คิดคำนวณมีรถเข้าออกโครงการเฉลี่ยวันละไม่ต่ำกว่า 6,000-8,000 คัน มีเงินสะพัดกว่าสิบล้านบาท