Le tribunal administratif de Rennes, qui a succédé au conseil de Préfecture, a été créé par décret du 30 septembre 1953. A ses débuts, son ressort territorial comprend les départements d'Ille et Vilaine, des Côtes du Nord, du Finistère et de la Mayenne. Il occupe des locaux au sein de la préfecture située rue Martenot. Il n'est alors composé que d'une seule chambre.
En 1963, le département d'Ille et Vilaine achète, pour accueillir le tribunal administratif, le premier des trois hôtes Le Corgne, 20 rue Martenot qu'il occupera jusqu'en 1983.Lors de la création des régions en 1972, le tribunal reçoit sa compétence territoriale actuelle, soit les quatre départements de la région Bretagne. Une deuxième chambre sera créée en 1980 puis une troisième en 1982.
En 1983, le tribunal déménage une nouvelle fois pour s'installer à la cité administrative, rue Saint Thomas. Il se dote d'une 4ème chambre la même année.
Enfin, en janvier 1997, le Conseil d'État fait l'acquisition de l'hôtel de Bizien situé 3 Contour de la Motte qui abrite depuis les services du tribunal administratif de Rennes.
La 5ème chambre verra le jour en 1999.
L'année 2005 a, quant à elle, été marquée par la construction d'un nouveau bâtiment dans la cour arrière, abritant la nouvelle salle d'audience.
De 2008 à 2014, les locaux du Tribunal ont fait l'objet de travaux très importants afin d'accueillir le public dans de bonnes conditions. Le Tribunal se voit ainsi doté d’un bâtiment rénové qui respecte toutes les normes en vigueur en matière de sécurité, de sûreté et tout particulièrement en ce qui concerne l’accès et le confort des personnes en situation de handicap.
L’opération immobilière de rénovation des locaux a permis la restructuration et la réorganisation fonctionnelle de la juridiction, l’aménagement d’une nouvelle salle d’audience de près de 100 m², située au dessous du patio, lui-même coiffé d’une verrière.
L'inauguration des nouveaux locaux du tribunal a eu lieu le 25 juin 2014 en présence de M. Jean-Marc Sauvé, vice-président du Conseil d’État, Mme Françoise Magnier étant présidente du Tribunal.