Монастырь известен с 1425 года.  Обитель находится в 15 километрах от г. Шуи и расположена при впадении реки Молохты в реку Теру. Придание говорит, что монастырь Шартомский возник здесь по случаю явления в этом месте иконы Святителя Николая Чудотворца в  царствование Василия Темного. В ознаменование образа Чудотворца был  основан монастырь.
Главными святынями Николо-Шартомского монастыря считаются: явленный образ Святителя Николая Мирликийского Чудотворца, а также находящаяся в этой обители икона Казанской Божией Матери,  написанная  в ХVII веке жившим в обители затворником преподобным Иакимом, гроб которого находится под фундаментом Казанской церкви.
В 1506 году Великим князем Василием Иоанновичем монастырю была дана так называемая «несудимая грамота», по которой судить архимандрита и братию могут только сам Великий князь или его бояре. В 1619 году монастырь  был разорен польско-литовскими отрядами, а в 1649 году «изволением Божиим от молнии до основания выгорел». В 1651 году прежде деревянный монастырь был возведен  в камне.

В современном виде начал отстраиваться в начале 20 столетия. Многие века являлся крупнейшим и наиболее богатым монастырем Шуйского региона.
В начале 20-х годов XX века Николо-Шартомский монастырь был закрыт. Ценная утварь и иконы реквизированы, библиотека и оставшаяся часть икон сожжены. Строения монастыря стали использоваться под хозяйственные нужды.
Осенью 1990 года древний Свято-Николо-Шартомский монастырь был возвращен Церкви.
Сохранившиеся до настоящего времени постройки занимают юго-западную часть обширной территории монастыря, обнесенной оградой. В настоящее время монастырь переживает период своего второго расцвета и является крупнейшим архитектурным комплексом южной (так называемой, владимирской) части ивановской области, включающей ценнейшие постройки середины 17 – первой половины 19 вв.:
- Никольский собор
- церкви Казанская и Григория Аграгантийского
- церковь Преображения
- колокольня
- кельи братские;
- настоятельский корпус;
- ограда.