Ngày 05 tháng 10 năm 1959, Bộ Quốc phòng ra Quyết định số 449/NĐ về việc thành lập Trung đoàn xe tăng đầu tiên lấy phiên hiệu 202, biên chế 3 tiểu đoàn tăng, 5 đại đội trực thuộc (Sửa chữa, Công binh, Thông tin, Huấn luyện, Vệ binh) và 4 Cơ quan (Tham mưu, Chính trị, Hậu cần, Kỹ thuật). Tổng Quân ủy quyết định thành lập Đảng bộ trung đoàn và chỉ định đồng chí Đào Huy Vũ - Trung đoàn trưởng và đồng chí Đặng Quang Long - Chính uỷ Trung đoàn tham gia Ban chấp hành để lãnh đạo nhiệm vụ xây dựng và chiến đấu của Trung đoàn xe tăng 202.

Thực hiện kế hoạch 5 năm lần thứ 2 của Tổng Quân ủy và Bộ Tổng tư lệnh về xây dựng quân đội tiến lên chính quy, hiện đại (1961-1965). Theo đó tổ chức biên chế của Trung đoàn xe tăng 202 được kiện toàn gồm: 4 cơ quan, 4 tiểu đoàn và các đại đội trực thuộc. Đồng thời đẩy mạnh nâng cao chất lượng huấn luyện, sẵn sàng chiến đấu, giáo dục chính trị, sẵn sàng nhận nhiệm vụ chiến đấu khi có lệnh.

Từ ngày 27-12-1973, Lữ đoàn Tăng thiết giáp 202 được Bộ tư lệnh Thiết giáp bàn giao cho Quân đoàn 1. Ngày 8-7-2023, Bộ trưởng Bộ Quốc phòng ban hành Quyết định số 3021/QĐ-BQP về điều chuyển Lữ đoàn Tăng thiết giáp 202 thuộc Quân đoàn 1 về Binh chủng Tăng thiết giáp.