506-й танковый батальон начал формироваться 20 июля 1943 года на базе 3-го батальона 33-го танкового полка 9-й танковой дивизии по трехротной структуре, утвержденной штатом от 5 марта 1943 года. С 16 по 27 августа в батальон прибыло 45 танков «Тигр I», а уже 10 сентября 506-й отдельный тяжелый танковый батальон был отправлен на советско-германский фронт.

Там оно вошло в состав 1-й танковой армии и вело тяжелые оборонительные бои на Украине в районе Запорожья. В этот период танки батальона были окрашены в темно-желтый цвет Dunkel Gelb, с нанесенными на него коричневыми пятнами (Braun RAL 8017). Довольно большие номера наносились на башню краской белого цвета и состояли из одной или двух цифр, показывающих номер танка в роте (от 1 до 14). Танки командиров рот обозначались красными цифрами с белой окантовкой, представлявшими собой порядковые номера рот.

В январе 1944 года батальон вел тяжелые оборонительные бои под Черкассами. В конце этого месяца в состав батальона вошли 4 ЗСУ калибра 20 мм (Flak 38) и 3 ЗСУ калибра 37 мм (Flak 37).

С 11 по 18 февраля 506-й тяжелый танковый батальон входил в состав сводной танковой группы «Баке», которая пыталась прорвать кольцо окружения советских войск под Черкассами. После безрезультатных боев и потерь нескольких машин оставшиеся танки были переданы в 507-й танковый батальон, а личный состав 506-го батальона был отправлен во Львов, где принял 45 новых танков «Тигр I».

В апреле 1944 года 506-й тяжелый танковый батальон участвовал в боях под Бортниками и Станиславом на территории Западной Украины.

В этот период батальон поддерживала батарея 88-мм самоходных установок «Шершень» («Hornisse»). Батальон участвовал в боях на советско-германском фронте до конца июля 1944 года, затем был отведен в тыл.

15 августа 1944 года был получен приказ об отзыве этого подразделения с советско-германского фронта в Падерборн на реорганизацию. Получив в августе-сентябре 1944 года 45 танков Pz.Kpfw.VI Ausf.B «Королевский Тигр», 22 сентября 1944 года батальон был переброшен в Голландию для помощи при ликвидации английского парашютного десанта в районе Арнема. Впоследствии до окончания военных действий в Европе 506-й батальон тяжелых танков вел бои на Западном фронте.

8 декабря 1944 года в качестве 4-й роты 506-го танкового батальона была включена рота из 14 тяжелых танков Pz.Kpfw.VI(Н) «Тигр I», которая ранее носила наименование «Хуммель». Это подразделение было сформировано в июле 1944 года. По приказу ОКХ она была размещена в 6-м военном округе на территории Германии.

18 октября рота была переброшена из Падерборна в Голландию. По прибытии на место танки были приданы 10-й танковой дивизии СС «Фрундсберг». 20 ноября 1944 года в бою под Линденом погиб командир роты капитан Хуммель, а в декабре 1944 года рота вошла в состав 506-го батальона в качестве его 4-й роты.

Танки «Королевский Тигр» 506-го батальона имели стандартный трехцветный камуфляж. На некоторых машинах не было циммеритового покрытия. Номера состояли из трех цифр и наносились различными цветами. Например, на танках 3-й роты использовались голубые номера с желтой окантовкой. На некоторых танках «Королевский Тигр» была нанесена эмблема в виде желтого круга диаметром 75 мм с белым крестом внутри. На танки «Тигр I», как и на советско-германском фронте, наносилась эмблема в виде стилизованной латинской буквы «W» с красным щитом и изображением тигра за ним.

506-й батальон тяжелых танков вермахта был единственным армейским формированием, использовавшим танки «Тигр I» при наступлении в Арденнах. Все остальные модификации подобной модели принадлежали соединениям СС. Впоследствии батальон участвовал в обороне Германии и сдался в плен американским войскам в районе Рура в апреле 1945 года.