Еще в I тысячелетии до нашей эры на берегу реки Янисйоки существовало древнее поселение, следы которого были обнаружены в 1935 известным финским археологом Сакари Пялси. В первом тысячелетии нашей эры земли Вяртсиля были заселены карелами (корела в русских летописях).Растущее влияние на карел со стороны Великого Новгорода привело в 1227 году к их массовому крещению в греко-католическую (православную) веру, а затем и к окончательному включению карельских земель в состав новгородского государства.

Самым ранним письменным упоминанием о Вяртсиля является запись в переписной окладной книге за 1499-1500 годы. Вяртсиля тогда насчитывала три двора и относилась к православному Никольско-Сердовольскому погосту Корелского присуда (уезда) Карельской половины Вотской пятины Великого Новгорода.

В 1617 году по условиям Столбовского мирного договора вся территория Корелского уезда отошла к Швеции. На место ушедшего в Россию православного карельского населения пришло лютеранское карельское население, в основном из Саво. Деревня Вяртсиля относилась к образованной в 1651 году волости Тохмаярви.

По условиям заключенного по итогам Северной войны в Уусикаупунки в 1721 году мирного договора Швеция уступила России Ладожскую Карелию. Вяртсиля стала приграничной деревней, причем часть сельскохозяйственных угодий осталась на российской стороне.

Первая попытка организовать в Вяртсиля промышленное производство была предпринята в 1780 году, когда коронный фогт Габриэль Валлениус получил для своего 14-летнего сына разрешение на строительство лесопилки. Однако уже в 1784 году деятельность предприятия была прекращена, так как выяснилось, что плотина и бон мешают сплаву леса.

В 1812 году Финляндия вошла в состав России в качестве автономного Великого Княжества. Ладожская Карелия была при этом возвращена в состав Финляндии.

12 апреля 1834 года пастор Густав Лефстрем получил от сената разрешение на строительство на реке Юванйоки двухрамной лесопилки. Лефстрем считается коммерческим агентом известного финского промышленника Нильса Людвига Арппе. Во всяком случае, уже в 1836 году лесопилка перешла в полную собственность Арппе.

Лесопилка в лучшие годы давала работу до 20 жителям Вяртсиля.

В 1850 году Арппе получил от сената разрешение на постройку в Вяртсиля двух доменных печей для переплавки озерной и болотной руды. В 1852 году на берегу реки Юванйоки был построен металлургический завод.

В 1857 году Арппе вместе со всей семьей переехал в Вяртсиля. В 1859 году при его участии в Вяртсиля была построена народная школа (первая в волости Тохмаярви).

В 1859-1861 годах на заводе были сооружены пудлинговая печь и прокатный стан. Завод стал самым крупным металлургическим предприятием Финляндии, а технология производства металла была на уровне новейших достижений того времени.

В 1865 была основана самостоятельная заводская церковная община. В 1867 году в Вяртсиля по проекту Пауля Хендунен была сооружена деревянная церковь.

В 1870 году на металлургическом заводе работало 122 человека.

В 1885 году была сооружена мартеновская печь, единственная в мире выплавлявшая сталь из озерной руды. Ее производительность составляла 7.5 тонн стали в сутки.

В 1894 году через Вяртсиля была проложена 133-километровая железнодорожная линия Сортавала-Йоэнсуу, а следующем, 1895 году, сооружена 4-километровая ветка от станции Вяртсиля до металлургического завода.

В 1900 году в Вяртсиля насчитывалось 1 069 жителей.

В 1907 году было основано акционерное общество Aktiebolaget Wärtsilä.

В 1907 году была открыта школа совместного обучения.

В 1909 в Вяртсиля была образована самостоятельная церковная община.

В 1910 году на металлургическом заводе была сооружена вторая мартеновская печь.

В сентябре 1919 года было принято решение об отделении Вяртсиля из Тохмаярви в самостоятельную общину с 1 января 1920 года. Во вновь образованной общине проживало 4 691 жителей.

В 1920 году в Вяртсиля была открыта библиотека.

В 1921 году государственный совет придал Вяртсиля статус поселка. Президент республики Каарло Юхо Столберг посетил новый поселок.

В этом же году на металлургическом заводе была сооружена третья мартеновская печь.

В 1930 году на металлургическом заводе был построен цех электролитической гальванизации проволоки.

В 1931 году был сооружен общинный дом. Школа совместного обучения была преобразована в государственную среднюю школу.

В 1932 году после расширения цеха электролитической гальванизации проволоки объем ее производства полностью покрыл потребности страны.

12 апреля 1934 года было торжественно отмечено столетие акционерного общества Wärtsilä. Праздник почтил своим присутствием президент республики Пер Эвинд Свинхувуд.

В 1939 году население общины Вяртсиля насчитывало 6 500 жителей, из них на металлургическом заводе работало около 1 000 человек

Перед началом зимней советско-финской войны 1939-1940 годов в Вяртсиля базировалась 9 гидросамолетов Blackburn Ripon. С наступлением холодов поплавки на них были заменены лыжами. Советская авиация неоднократно совершала налеты на Вяртсиля, поэтому 24 декабря 1939 года сюда была дополнительно переброшена эскадрилья истребителей Fokker.

По Московскому мирному договору от 13 марта 1940 года 2/3 территории общины Вяртсиля отошли к СССР. Граница была специально проведена таким образом, чтобы металлургический завод, железнодорожная станция и большая часть поселка оказались на советской стороне. Население с этих территории было эвакуировано к 14:00 25 марта 1940 года.

В 1941 году активные боевые действия в районе Вяртсиля начались 10 июля. С советской стороны оборону держал 367-й стрелковый полк из состава 71-й стрелковой дивизии (командир дивизии — полковник Василий Федоров, командир 367-го полка — майор Ф.Литвинов). С финской стороны по направлению Соанлахти-Суйстамо наступала 11-я пехотная дивизия VI армейского корпуса (командир корпуса — генерал-майор Пааво Юхо Талвела, командир 11-й дивизии — полковник Каарло Алексантери Хейсканен).

К исходу первого дня боев советский 367-й стрелковый полк оставил Вяртсиля и отошел в юго-восточном направлении.

На только что занятую станцию Вяртсиля прибыл главнокомандующий Карл Густав Эмиль Маннергейм. Он поприветствовал продвигающиеся вперед войска и провел совещание с командованием наступающих частей.

Большая часть поселка, включая и деревянную церковь, была разрушена. С возращением населения началось восстановительные работы.

На аэродроме Вяртсиля базировалась бомбардировочная авиация.

По условиям Московского мирного договора от 19 сентября 1944 года Вяртсиля вновь отошел к СССР. На эвакуацию населения была отведена одна неделя.

Металлургический завод был передан в ведение главного управления лагерей промышленного строительства. Для скорейшего восстановления производства 7 августа 1946 года при заводе был организован исправительно-трудовой лагерь. Управление лагеря находилось в поселке Вяртсиля.

Завод был восстановлен в 1947 году (14 февраля). На металлургическом производстве и на изготовлении колючей проволоки работало до 2 300 заключенных.

Вяртсильский исправительно-трудовой лагерь был расформирован 29 апреля 1953 года.

Выплавка стали в мартеновских печах вскоре была прекращена из-за нерентабельности и завод сосредоточился на изготовлении проволоки и изделий из нее.