ヴォロトィンスクの前身は12世紀に建設された都市ヴォロチネスキであり、その史料上の初出はイパーチー年代記の1155年の項である[2]。1455年から1573年にかけてはオカ川上流公国群の一つであるヴォロトィンスク公国の首都であり、ヴォロトィンスク公(ヴォロトィンスク公国の統治者。クニャージ。)並びにヴォロトィンスキー家(ru)(上記の子孫でモスクワ大公国の貴族)の世襲領であった[3]。
帝政ロシア期には庁舎が置かれた時期もあったが、1776年の段階では、ペレムィシュリ郡(ru)のザシタヌィー・ゴロド(郡役所がなくなった市[4])であった。1886年の人口は1377人であり[5]、1899年には3km北の地点にヴォロトィンスク駅が開業した。
十月革命の後、市(ゴロド)から村(セロ)に降格し、現在に至る。