Otto Tschirch wurde als zweiter Sohn des evangelischen Pfarrers Carl Adolf Tschirch (1815–1875)[1] und dessen Frau Marie, geb. Sausse, geboren. Sein älterer Bruder Alexander (1856-1939) wurde später Apotheker und Professor der Pharmazie in Bern.
Nach dem Besuch der Gubener Elementarschule und des Gymnasiums Guben (1867–1876) studierte er von 1876 bis 1880 an der Universität Berlin Geschichte, Germanistik, Geographie, Philosophie und Pädagogik. Dort hörte er Geschichtsvorlesungen von Theodor Mommsen, Karl Wilhelm Nitzsch und Johann Gustav Droysen, Erdkunde bei Heinrich Kiepert, Geschichte der indogermanischen Sprachen bei Johannes Schmidt, Sanskrit bei Albrecht Weber und Sprachphilosophie bei Heymann Steinthal. Anschließend war er bis 1882 Erzieher am Zivilwaisenhaus in Potsdam. Im Juni 1882 legte er die Staatsprüfung ab und ab Oktober des gleichen Jahres war er Referendar am Luisenstädtischen Gymnasium in Berlin (heute: Heinrich-Schliemann-Gymnasium Berlin), dann am Saldern-Gymnasium in Brandenburg an der Havel, wo er seit 1884 fest angestellt war. Im gleichen Jahr wurde er an der Universität Halle zum Dr. phil. promoviert. 1902 wurde er zum Professor ernannt, 1911 erhielt er den Roten Adlerorden 4. Klasse und 1921 wurde er als Lehrer pensioniert.
1886 wurde Tschirch Mitglied im Historischen Verein in Brandenburg an der Havel, seit 1894 Vorstandsmitglied und zweiter Schriftführer, seit 1895 erster Schriftführer und von 1909 bis 1936 Vorsitzender des Vereins. Daneben war er von 1899 bis 1929 Stadtarchivar – zunächst ehrenamtlich und ab 1921 hauptamtlich – und von 1923 bis 1939 Leiter des neugegründeten Heimatmuseums. 1898 erhielt er vom Verein für die Geschichte Berlins die Medaille für Förderung des Vereinswesens in Bronze und 1901 den Rubenow-Preis der Universität Greifswald für sein Manuskript Geschichte der öffentlichen Meinung in Preußen vom Baseler Frieden bis zum Zusammenbruch des Staates (1795–1806), das erst 1933 und 1934 (in überarbeiteter Fassung) im Druck erschien. 1912 gehörte er zu den Mitbegründern der Vereinigung Brandenburgischer Heimatmuseen, wurde 1922 deren zweiter Vorsitzender und war dann bis 1932 deren erster Vorsitzender. Seit ihrer Gründung 1925 bis zu ihrer Auflösung 1939 gehörte er der Historischen Kommission für die Provinz Brandenburg und die Reichshauptstadt Berlin an. Seit 1925 war er Ehrenmitglied der Brandenburgia, seit 1933 auch der Niederlausitzer Gesellschaft für Geschichte und Altertumskunde und ebenfalls seit 1933 Ehrenbürger von Brandenburg an der Havel. 1934 erhielt er die silberne Leibniz-Medaille der Preußischen Akademie der Wissenschaften für sein Lebenswerk. In Brandenburg an der Havel ist eine Schule nach ihm benannt.[2]
Seit 1885 war er mit Maria Beata Schütz verheiratet, mit der er drei Kinder hatte: Ilse (* 1886), Siegfried (* 1888, Korvettenkapitän) und Alexander (* 1890, Frauenarzt).