Впервые упоминается в 1137 [Поспелов, 1998: 1397]. В летописи под 1397 упоминается как волость Вель. В 16 в. и позже Вельский погост. Название по расположению в устье р. Вель; гидроним из русского нарицательного устаревшего велий - "великий, большой".
С 1780 Вельск - уездный город Вологодского наместничества.
В 19 в. - центр льняного производства и смолокурения (развивается с 16 в.), а также производства скипидара и дёгтя. Славились местные ярмарки. Через город проходил оживлённый Московский тракт. По просьбе местного земства (1895) была утверждена прокладка железной дороги к Вельску как к "естественному центру льняного и смолокуренного производства".
С конца 19 в. Вельск известен как место политической ссылки.
