MRSM Pasir Tumboh mula beroperasi pada 14 Mei 1987 di bangunan sementara, iaitu rumah kedai dua tingkat sebagai bangunan akademik dan 16 buah rumah teres sebagai asrama. Pada bulan Disember 1993 semua pelajar berpindah ke bangunan baru di tapak sedia ada sekarang.

Perasmian Maktab telah disempurnakan oleh Dato' Mustapa bin Mohamed pada 25 Mac 1999. Perletakan batu asas MRSM Pasir Tumboh telah disempurnakan oleh YB Dato' Hj. Mohd Tajol Rosli bin Tan Sri Ghazali, Timbalan Menteri Pembangunan Negara dan Luar Bandar pada 11hb. Mac 1987. Batu asas tersebut diletak di tapak bangunan baru. Bangunan baru tersebut adalah bangunan yang sedang didiami sekarang. Pengambilan pelajar pertama seramai 139 orang dimulakan pada Jun 1987 dengan menggunakan rumah kedai dua tingkat yang terdapat di kawasan Desa Darulnaim sebagai bangunan akademik manakala 16 buah rumah teres disewa sebagai asrama pelajar. Ketiadaan kemudahan asas amat ketara ketika itu, tidak ada padang permainan, asrama tidak berpagar dan tidak ada kipas serta pelajar terpaksa berjalan laluan awam dari asrama ke kawasan akademik.Pada bulan puasa pula, sembahyang terawih dilakukan di atas tar tempat letak kereta guru yang terdapat di kawasan depan bangunan akademik dan di situ juga tempat bersukan bagi pelajar-pelajar. Bagi kemudahan pengangkutan pula, hanya sebuah van sahaja yang dibekalkan. Bas dibekalkan pada 13hb. Mei 1993.

Pada bulan Disember 1994 semua warga MRSM Pasir Tumboh berpindah ke bangunan baru seperti mana yang ada pada hari ini, iaitu bangunan asrama, dewan makan, surau, bangunan akademik, dan bangunan pentadbiran serta rumah kediaman Pengetua. Pada April 1997 beberapa bangunan baru telah mula didirikan seperti bengkel Kemahiran Hidup, bilik darjah, dewan besar, stor pusat, pembesaran bilik guru serta kantin baru guru dan kakitangan yang siap keseluruhannya pada awal 1998. Sehingga sekarang MRSM Pasir Tumboh Telah banyak mengalami perubahan selaras dengan peredaran masa.