El patriarcado extendía su jurisdicción sobre los fieles ortodoxos búlgaros del Segundo Imperio búlgaro. Su territorio cambió en función de los cambios territoriales de Bulgaria y la evolución de la situación política en los Balcanes. Durante el reinado del zar Iván Asen II, contaba con 14 arquidiócesis (excluyendo las de Tarnovo y Ohrid) y 4 diócesis (Belgrado, Branichevo, Niš y Velbăždka).

La sede del patriarcado se encontraba en la ciudad de Tarnovo (hoy Veliko Tárnovo), en donde en la fortaleza de Tsarevets se halla la Catedral de la Ascensión.

Como resultado de la insurrección exitosa de los hermanos Pedro II e Ioan Asen I en 1185/1186, los cimientos del Segundo Imperio búlgaro se pusieron en Tarnovo como su capital. Tras el principio de Boris I de Bulgaria en que la soberanía del Estado está indisolublemente ligada a la autocefalía de la Iglesia, los dos hermanos inmediatamente tomaron medidas para restablecer el patriarcado de Bulgaria. Como punto de partida se estableció una arquidiócesis independiente en Tarnovo en 1186.^[1]​ La lucha por el arzobispado reconocido de acuerdo con el orden canónico y elevado al rango de un patriarcado duró casi 50 años.

Siguiendo el ejemplo de Boris I, el zar búlgaro Kaloyan maniobró durante años entre el patriarca de Constantinopla y el papa Inocencio III. Finalmente, dado que el reconocimiento de una Iglesia independiente por el patriarca de Constantinopla era imposible, en 1203 los búlgaros concluyeron una unión con la Iglesia católica y el papa proclamó al arzobispo de Tarnovo, Vasilio, como primado y arzobispo de toda Bulgaria y Valaquia. La unión con la Iglesia católica continuó durante más de tres décadas. La Iglesia búlgara no modificó su culto ortodoxo, ni su Credo, ni sus ritos y solo algunas sedes búlgaras aceptaron plenamente la unión.

Bajo el reinado del zar Ioan Asen II (1218-1241) se crearon las condiciones para la terminación de la unión con Roma y para el reconocimiento de la situación de la Iglesia autocéfala ortodoxa búlgara por los patriarcados ortodoxos. Tras la Batalla de Klokotnitsa el 9 de marzo de 1230 los búlgaron terminaron con el Despotado de Epiro derrotando al emperador de Teodoro Comneno Ducas, lo que eliminó de la escena política a uno de los contendientes griegos en la lucha por restaurar el Imperio bizantino y cambió el equilibrio de poder en los Balcanes en contra del Imperio latino de Constantinopla y a favor del Imperio de Nicea. Las acciones hostiles de los húngaros, aliados del papado, contra el noroeste búlgaro en el otoño de 1231 y la primavera de 1232 animaron aún más a Bulgaria a aliarse con Nicea.

Las circunstancias religiosas y políticas después de 1230 hicieron inútil su existencia de la unión con Roma, que comenzó a interrumpierse en los últimos meses de 1231 y principios de 1232. Entonces, dos sedes búlgaras occidentales —Belgrado y Branichevo— dejaron de considerarse vinculadas al papa, según consta en un documento de principios de 1232.

El metropolitano Cristóbal de Ancira fue nombrado el 6 de marzo de 1232 como exarca patriarcal de las tierras bizantinas occidentales. En 1233 Cristóbal envió una carta al zar Iván Asen II con una serie de propuestas y se reunió con el arzobispo búlgaro de Tarnovo, Vasili, en el Monte Athos, quien renunció para allanar la situación. En 1234 el monje Joaquín fue enviado a Nicea y entronizado como arzobispo ortodoxo de Tarnovo. El nuevo arzobispo ortodoxo de Tarnovo presentaba algunos cambios significativos en su estatus canónico. El patriarca de Nicea aceptó el derecho del episcopado de Tarnovo a elegir a su líder, así como el derecho del zar búlgaro a aprobarlo. Sin embargo, no podía ser ordenado por un obispo búlgaro. La razón fue la necesidad de rechazar oficialmente la supremacía del papa y reconocer la primacía del patriarca. En la primavera de 1235 el zar Iván Asen II y el emperador Juan III Ducas Vatatzés se reunieron en Galípoli.

En 1235 se reunió un concilio de la Iglesia ortodoxa de Nicea en la ciudad de Lámpsaco, en el que participaron el alto clero del patriarcado y monjes de los lados bizantino y búlgaro. Bajo la presidencia del patriarca Germano II de Constantinopla (con sede en Nicea) y con el consentimiento de los patriarcas ortodoxos de Alejandría, Antioquía y Jerusalén, el concilio confirmó la dignidad patriarcal de la Iglesia de Bulgaria y consagró al arzobispo búlgaro Joaquín I como patriarca.^[2]​^[3]​^[4]​^[5]​

Tras la decisiva victoria serbia en la Batalla de Velbazhd en 1330, las diócesis occidentales fueron anexionadas a la arquidiócesis de Zicka serbia, que en 1346 se convirtió en el patriarcado de Peć. Fue el patriarca de Tarnovo quien confirmó la dignidad patriarcal de la Iglesia ortodoxa serbia en 1346, a pesar de las protestas del patriarcado de Constantinopla. A mediados del siglo XIV parte de las diócesis meridionales, y posteriormente las de Dobrotitsa, de Varna y de Dobrucha, fueron anexionadas al patriarcado de Constantinopla. Bajo el reinado de Iván Alejandro (probablemente bajo el patriarca Teodosio), se intentó, sin éxito, tomar el control de Kiev. Moldavia se separó de Tarnovo en el siglo XIV y quedó inicialmente bajo la jurisdicción del metropolitanato de Galitzia, subordinado a Constantinopla, y desde 1401, bajo el de la arquidiócesis de Ohrid. En 1359 el voivoda válaco Alejandro I Basaraba separó Valaquia del patriarcado de Tarnovo y la anexó al patriarcado de Constantinopla, y posteriormente Mircea el Viejo subordinó Valaquia a la arquidiócesis de Ohrid.^[6]​ Las diócesis del Reino de Vidin fueron subordinadas en 1365 por los húngaros, Iván Stracimir en 1381 las entregó al patriarcado de Constantinopla, y en 1389 o no mucho después pasaron al arzobispado de Ohrid.^[7]​

Tras la caída de Bulgaria bajo el dominio otomano en 1394 un griego fue nombrado como metropolitano de Tarnovo del patriarcado de Constantinopla. El último patriarca que residió en Tarnovo fue Eutimio que fue enviado al exilio por los otomanos después de que se apoderaron de la capital búlgara en 1393.^[8]​ Después de la muerte del patriarca Eutimio el 4 de abril de 1404, los turcos no permitieron la elección de un nuevo patriarca, y su territorio fue finalmente anexado al patriarcado de Constantinopla en 1416. El metropolitano de Tarnovo después de 1416 también fue titulado como exarca de toda Bulgaria.

• Andreev, Yordan; Lazarov, Ivan; Pavlov, Plamen (1999). Кой кой е в средновековна България (en búlgaro). 
• Fine, John Van Antwerp (1987). The Late Medieval Balkans, A Critical Survey from the Late Twelfth Century to the Ottoman Conquest (en inglés). University of Michigan Press. ISBN 0-472-10079-3. 
• Madgearu, Alexandru (2016). The Asanids: The Political and Military History of the Second Bulgarian Empire, 1185-1280 (en inglés). BRILL. ISBN 978-9-004-32501-2.