Nach dem Bauernkrieg kam sie 1525 in kurfürstlichen Besitz. Auf dem Weg nach Gotha reiste auch Martin Luther durch Tambach, um sich mit dem guten Quellwasser zu kurieren. Obwohl im Mittelalter schon Märkte und Gewerbe nachweisbar sind, wurde die im 18. Jahrhundert eingeleitet Stadterhebung aufgegeben. Die Entwicklung der Industrie führte zur Profilierung dieser beiden Waldorte, die 1919 zu einer Stadt vereinigt wurden. Im Apfelstädter Grund, einem Wandergebiet, liegt die Tambacher Talsperre. Diese älteste Talsperre Thüringens wurde zwischen 1902 und 1905 für die Trinkwasserversorgung Gothas angelegt.
Die reizvolle Umgebung macht Tambach-Dietharz zu einem beliebten Erholungsort. Naturschutzgebiete und Flächennaturdenkmale behüten die landschaftlichen Kostbarkeiten, die Lebensräume für seltene Tiere und Pflanzen sind. Die Kommune strebt, bei Erhaltung intakter Ökosysteme, die Erweiterung des Fremdenverkehrs durch alternative Freizeitangebote, Orientierung auf präventiven Gesundheitsurlaub und Anerkennung als Luftkurort an.
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