История города Грязовца насчитывает 225 лет. Однако самое раннее упоминание об этом населенном пункте приходится еще на первую половину XVI века. В жалованной грамоте царя Ивана Грозного Корнильево-Комельскому монастырю, относящейся к 1538 году, среди прочих селений Комельской волости упоминается Грязивитцкой починок. Оказавшись на оживленной дороге из Москвы на Север и в Сибирь, стал он со временем селом. Об этом упоминается в жалованных грамотах тому же монастырю царей Михаила Федоровича от 1621 и Федора Алексеевича от 1677 года. Название села, как это часто бывало в те времена, в документах писалось по-разному: Грязницы, Грязлевицы, Грязовицы... В XVIII веке оно стало богатым торговым селом, а 25 января 1780 года указом Сената было преобразовано в уездный город Грязовец, о чем 2 августа было объявлено грязовчанам ярославским и вологодским наместником А. П. Мельгуновым.
2 октября 1780 года был высочайше утвержден герб Грязовца. План застройки города, утвержденный в 1781 году, представлял собою прямоугольную сетку улиц и кварталов, некоторое своеобразие в которую вносило лишь русло речки Ржавки или Большого Ржавца. Такое название она получила за повышенное содержание железа в воде, из-за чего на поверхности речки часто плавали рыжие пятна. Существует также предположение, что первоначально речка из-за заболоченных берегов и илистого дна называлась Грязивицей и дала таким образом имя починку, селу и городу.
Судьбу города определило его географическое положение в 46 километрах к югу от Вологды, по дороге на Москву. Вплоть до 1918 года Грязовец был центром самого южного из десяти уездов Вологодской губернии. По описанию, данному в 1833 году вологодским губернатором Н. П. Брусиловым, в городе жило тогда около 2,2 тысячи человек, из них 93 купеческого звания и 499 мещанского. Спустя два десятилетия население города превысило 2,7 тысячи человек. В Грязовце насчитывался тогда 21 каменный дом и около 300 деревянных, 2 каменные церкви, 1 богадельня с шестью призреваемыми, 1 больница на десять кроватей, 4 трактира и столько же питейных домов. Ежегодно проводились три ярмарки: с 15 по 20 января - Антоньевская, на которой торговали лошадьми, с 27 по 30 июня - Петровская и с 23 по 28 ноября самая крупная - Ярмарки составляли главнейшую статью городского дохода.
После постройки железной дороги город стал постепенно благоустраиваться. На путешественников и приезжих он производил благоприятное впечатление. Ссыльный социал-демократ Борис Перес, живший здесь летом 1913 года, писал в своем очерке: "В городе три главных улицы вымощены и две-три боковых замощиваются, и потому он много чище других уездных городков. Вообще Грязовец удивляет благоустройством: улицы освещаются хорошими керосино-калильными фонарями, имеется водопровод, и жители берут воду из "колонок", которых по несколько на длинных улицах. Имеется также небольшая, но хорошая городская баня, в которой души устроены не только в номерах или в "дворянском" отделении (за 15 коп.), но и в пятикопеечном. Не в пример многим гораздо большим уездным городам, Грязовец имеет городской телефон, соединяющий Корнильево-Комельский монастырь с городом; телефон стоит 24 руб. в год, но нельзя сказать, чтобы имел много абонентов: дело еще внове". Очеркист замечал также, что в дополнение к существовавшей в городе женской гимназии проектировались мужская гимназия и техническое училище, в школах уезда обучалось 53% детей школьного возраста (процент для того времени достаточно высокий), а в Грязовце процветала земская библиотека, на пополнение которой земское собрание ассигновало в последний год 400 рублей.
По данным на 1910 год, город обслуживала одна больница на 55 коек, было 4 врача и 3 акушерки, имелись одна аптека и один аптечный магазин. Уже в 1874 году в Грязовце был открыт Городской банк (во всей губернии банки были только в Вологде и в Великом Устюге).
Во второй половине XIX века Грязовец стал местом политической ссылки, хотя из-за сравнительной близости к Москве в меньшей степени, чем другие города и уезды губернии. В 1895 - 1897 годах здесь отбывал ссылку адвокат В. А. Жданов, впоследствии знаменитый защитник на политических процессах, как в царское, так и в советское время. В начале XX столетия в ссылке были известные социал-демократы, делегаты первых съездов партии и члены ее ЦК П.Л. Тучапский и И.А. Саммер. После революционных событий 1905 - 1907 годов число ссыльных резко возросло, и вологодский губернатор, жалуясь, что на 141 ссыльного в Грязовце приходится всего 8 городовых, ходатайствовал о расширении штатов уездной полиции. К1910 году число ссыльных сократилось всего до 10 человек, но они по-прежнему составляли организованную колонию со своей тайной кассой взаимопомощи. В их числе были в 1912 - 1913 годах будущий знаменитый писатель, автор повести "Красные дьяволята" П. Бляхин и социалист-революционер Ф. И. Седенко. Пребывание в городе ссыльных накладывало отпечаток на его общественную жизнь. Политическая жизнь оживлялась в период выборов в четыре дореволюционные Государственные Думы, когда грязовчане выдвигали своих представителей в губернское избирательное собрание.
В 20-х годах в Грязовце строятся электростанции; налаживается водоснабжение; закладываются основы местной промышленности. Значительно расширяется сеть народного образования и здравоохранения. Открывается народный театр, клуб профсоюзов и студия драматического искусства.
В 1931 году первой в Северном крае была создана Грязовецкая машинно-тракторная станция. Сейчас на ее базе находится Грязовецкий авторемонтный завод.
К 1890 году в уезде насчитывалось 25 небольших маслозаводов, а в 1927 на средства молочной артели и при помощи государства был сдан в эксплуатацию механизированный маслозавод "Союз". С пуском в 1975 году нового Грязовецкого завода сухого и обезжиренного молока маслодельная промышленность в районе шагнула на новую ступень. Большое развитие получила лесозаготовительная и перерабатывающая промышленность. Сейчас на территории района расположены лесозаготовительное и деревообрабатывающие предприятия. Монзенский ДСК - одно из самых крупных и оснащенных предприятий в районе по производству и реализации продукции.