ventspils on üks Läti vanimaid linnu. Selle päritolu ulatub tagasi Liivi ordu lossi ehitamiseni, mida on ajaloolistes dokumentides esmakordselt mainitud 1290. aastal.
Linna pitsat ja vapp on teada juba 1369. aastast, kuid linnaõigusi mainitakse kaudselt ühes 1378. aasta dokumendis. Liivi ordu ajal oli ventspils tuntud sadamalinnana, saades Põhja-Saksamaa linnade ametiühingu – Hansa Liidu – liikmeks.
ventspilsi pitsat hilisema vapi põhielementidega, 14. sajand.
ventspilsi esimene majandusbuum on seotud Kuramaa hertsogi Jaakobi valitsemisajaga (1642–1682), mil linn on tuntud mitte ainult hertsogkonna peamise sadamana, vaid ka hertsogkonna suurima laevatehase poolest, mis asub selle vahetus läheduses. Selle aja jooksul ehitati mitukümmend kauba- ja sõjalaeva. ventspilsist seilasid hertsogi laevad hertsogkonna kolooniatesse – Gambiasse ja Tobago saarele.
Hertsog Jacob Kettler (1610–1682)
Poola-Rootsi sõja ajal 1659. aastal põletati suur osa linnast ja loss maha Rootsi rünnaku ajal ventspilsile, kuid Põhjasõja ajal surus katkuepideemia 1710. aastal enamiku linnaelanikest põlvili. Elu linnas seiskus mõneks ajaks.
1795. aastal liideti vürstiriik Vene impeeriumiga.
19. sajandi keskel hakkas sadamategevus elavnema ja tööd alustas uus laevatehas. Alates 1870. aastast on ventspilsis tegutsenud merekool.
ventspilsi sadama põhjamuul 20. sajandi alguses
19. sajandi lõpus otsustas Venemaa rajada ventspilsi moodsa sadama, luues samaaegselt raudteeliini Moskva-Ventspils-Rõbinsk. ventspils muutus kohalikust sadamast oluliseks Venemaa põllumajandussaaduste transiidisadamaks. Sadama põhitegevus kolis sel ajal Venta jõe vasakult kaldalt paremale kaldale. Ka kogu linn kasvas kiiresti – rahvaarv kasvas 7-lt 000. aastal peaaegu 1897 29-ni 000. aastal.
Pils tänav ventspilsis 20. sajandi alguses
Linna õitsengu katkestas Esimene maailmasõda. Vaenutegevuse tagajärjel vähenes linna rahvaarv mitu korda – 1920. aastal oli see vaid veidi üle 8000. Läti iseseisvusperioodil (1918–1940) ei suutnud ventspilsi sadam saavutada sõjaeelset kaubakäibe taset.
1914. aasta suvel, Esimese maailmasõja alguses, uputati ventspilsi sadama väravates mitu kaubalaeva.
Saksa keisririigi vägede ventspilsi sisenemise mälestusmärk oli püstitatud aastatel 1915–1919..
1939. aastal hakati ventspilsi ehitama Punaarmee vajadusteks baase. Selle osad sisenesid ventspilsi vastavalt 1939. aasta Läti-NSVL lepingule. 1940. aastal mõjutas Läti okupeerimine ja annekteerimine NSV Liiduga ventspilsi elanikke samamoodi nagu ülejäänud Läti elanikkonda. 1940. aastal natsionaliseeriti suurimad tööstus- ja kaubandusettevõtted ning elamud. Teise maailmasõja, repressioonide ja emigratsiooni tagajärjel muutusid elanike koosseis ja arv oluliselt. Kuid ka pärast Teist maailmasõda jätkas ventspilsi edukat arengut rahvusvahelise kaubatransiidikeskusena. Kuuekümnendad ja seitsmekümnendad olid ventspilsi jaoks olulised, mil ventspilsist sai NSV Liidu suurim nafta ja naftatoodete ekspordisadam.
K. Marksa tänav ventspilsis 1960. aastate alguses
Pärast Läti iseseisvuse taastamist (1991) on toimunud olulisi poliitilisi ja majanduslikke muutusi ning täheldatud on ventspilsi linna ja sadama kiiret arengut. Selle aja jooksul on ventspils järk-järgult võtnud üha olulisema koha Läti linnade seas: linnakeskkond muutub kiiresti, ventspilsist on saanud mitte ainult arenenud transiidikaubanduse keskus, vaid ka populaarne turismisihtkoht, mis köidab huvi oma ajalooliste ja arhitektuuriliste objektide, aga ka spordirajatiste, mitmesuguste vaatamisväärsuste ja hoolitsetud rannaga. Edukalt meelitatakse ligi välisinvesteeringuid ja nende baasil luuakse ka uusi ettevõtteid.
Paljud linna ajaloolised paigad, sealhulgas elamud, on nüüdseks restaureeritud ja külastajatele avatud.