Griechisches Vasiliko (Antike – 19. Jh.)
Die ersten Siedlungen im Gebiet reichen bis in die Antike zurück — thrakische und griechische Kolonisten machten die kleine Halbinsel zu einer wichtigen Fischerstation auf dem Weg zwischen Apollonia (Sozopol) und dem Schwarzmeer-Ausgang zum Bosporus. Der Name Vasiliko (Βασιλικό) bedeutet „der königliche Ort“ — möglicherweise nach einem antiken lokalen Herrscher, möglicherweise mit byzantinischer Herrschaft verbunden.
Byzanz und Osmanisches Reich (4.–19. Jh.)
Unter byzantinischer und später osmanischer Herrschaft blieb Vasiliko eine ruhige Fischersiedlung mit überwiegend griechischer Bevölkerung. Es erscheint in osmanischen Registern des 15. Jh. als kleiner Hafen. Im 19. Jh. wurde die Mariä-Entschlafungs-Kirche (1810) errichtet — heute das Herz der Altstadt.
Vasiliko in Bulgarien (1913–1934)
Nach den Balkankriegen (1912–1913) kam Vasiliko zum Fürstentum Bulgarien. Seine griechische Bevölkerung wanderte beim bulgarisch-griechischen Bevölkerungsaustausch 1925 aus, bulgarische Flüchtlinge aus Ostthrakien siedelten sich an. 1934 wurde die Stadt zu Ehren von Zar Boris III. in Tsarewo umbenannt.
Mitschurin (1950–1991)
1950 entfernten die kommunistischen Behörden in Bulgarien den „königlichen“ Namen und benannten die Stadt Mitschurin — zu Ehren des sowjetischen Pflanzenzüchters Iwan W. Mitschurin. In dieser Zeit entstehen neue Viertel, Schulen und Hotels, die ersten sozialistischen Seebäder an der Südküste. 1991, nach dem Ende des Sozialismus, erhielt die Stadt den Namen Tsarewo zurück.
Modernes Tsarewo (1991 — heute)
Nach der Wende entwickelte sich die Stadt zu einem ruhigen Tourismuszentrum — Alternative zu den Massenresorts im Norden. Heute ist sie Verwaltungssitz der südlichsten bulgarischen Schwarzmeergemeinde. Fischerei bleibt wichtig, doch Tourismus und Familienbetriebe bilden den Kern der lokalen Wirtschaft.