Как многие сибирские города, Ялуторовск возник на месте древнего поселения. Произошло это в1659 году на левом высоком берегу реки Тобол тюменскими пашенными крестьянами «Петрушкой Ульяновым да Елеськой Гилевым», выбравшим это место для образования Острога. Эта дата обозначена в «Отписке тюменского воеводы Федора Веригина» царю Алексею Михайловичу – первом историческом документе, где упоминается Ялуторовск. Острог являлся форпостом, охранявшим юго-восточные подступы к Тюмени и Тобольску. Под строительство острога его основатели выбрали место бывшего татарского городища Явлу-Тур, с XIV в. стоявшего на старой Казанской дороге, которая связывала татарское население Урала и Сибири с торговыми центрами Средней Азии.

Сначала Ялуторовский острог, вокруг которого в 1661г. появилась слобода, был волостным центром Тобольского уезда (воеводства). Затем, на рубеже 1720-х г.г., в результате административных реформ Петра Великого он становится центром Ялуторовского дистрикта (особый военный округ, в котором расквартировывались войска).

В его состав вошли слободы и деревни, расположенные в сегодняшних границах Ялуторовского, Заводоуковского, Упоровского, Исетского районов. Ялуторовская слобода занимала промежуточное место между торгово-ремесленными центрами - Тобольском и Тюменью, которые уже в XVI в. поднялись до уровня развитых городов Европейской России. Наибольшее распространение получили отрасли, связанные с обработкой продуктов сельского хозяйства - кожевенные, мыловаренные, салотопленные.

Первое документальное описание Ялуторовска датируется 1701 годом. Сделано оно выдающимся русским картографом и историком, строителем Тобольского Кремля С. У. Ремезовым. В Ремезовской летописи отмечается, что Ялуторовский острог был обнесен стоячим тыном из бревен, скрепленных для прочности несколькими рядами горизонтальных плах, имел три башни и встроенную в острожную стену церковь

 Освоение правого берега реки Тобол привело к появлению нового типа поселений — промышленных поселков. В 1723 г. тобольскими дворянами Петром и Яковом Метегоровыми был открыт первый в Сибири стекольный завод на речке Коктюль в двадцати верстах от Ялуторовского острога.

С 19 января 1782 г. Ялуторовская слобода стала именоваться городом Ялуторовск, а 17 марта 1785 года ему был дарован свой герб. Герб города Ялуторовска - "в синем поле серебрянное мельничное колесо, в знак того, что в округе онного находится многое число мучных мельниц". Верхняя часть герба - золотая пирамида с воинскою арматурою - флагами, секирами и барабанами - была общей для всех городов Тобольского наместничества и символизировала власть.

В 1822 г. по указу Александра I Ялуторовск был пре­образован в окружной город Тобольской губернии. Большой толчок развитию Ялуторовска дало строительство Великого Сибирского тракта, который про­шел через город в первой половине XIX в. С этим периодом связан расцвет мелкой промышленности, ремесел и промыслов, торговли. Ялуторовский округ поставлял за Урал телеги, сани, мебель, бочечную клепку. Широкое распрост­ранение получили ковровый, чулочный, канатный, решетный, рогожный, шор­ный промыслы, гончарное производство. Крестьянские товары хорошо расхо­дились на всероссийских ярмарках в Ирбите и Нижнем Новгороде, а часть их шла в Казахстан, Среднюю Азию, Китай и Иран.

В городе ежегодно бывали две небольшие ярмарки: Сретенская и Благовещенская. На них приезжали жители из соседних городов и уездов.    

21 октября 1817 года произошло торжественное открытие уездного училища. Для начала в Ялуторовске был открыт первый класс с 30 учениками. Преподавателей было два, и один из них был смотрителем (директором) училища.

По именному указанию Александра I от 22 июля 1822 года о преобразовании сибирских губерний Ялуторовский уезд был преобразован в Ялуторовский округ и вошел в состав Тобольской губернии. Город Ялуторовск был назначен окружным городом.

История Ялуторовска особенно тесно соприкоснулась с историей России через декабристов."Дети 1812 года" оставили не­изгладимый след в истории города. Они вели первые этнографические, приро­доведческие, метеорологические исследования, занимались врачеванием, юрис­пруденцией, агрономией, учили детей. До сих пор сохранилось здание, где "ме­ланхолический Якушкин" (по выражению А.С. Пушкина) при содействии дально­видных представителей купечества, интеллигенции и протоиерея Сретенского собора С.Я. Знаменского открыл первую в Сибири школу для девочек (1846). Одновременно с декабристами и после них в ссылке находились на "перевос­питании" 108 участников польских восстаний.

Власть Советов в Ялуторовске была установлена в феврале 1918 года. Во время трагических событий гражданской войны город некоторое время находился в руках адмирала Колчака. 17 августа 1919 года к власти пришли большевики. Ре­ализация политики первых пятилеток привела к появлению на промышленной карте крупных предприятий — лесозавода и завода сухого молока. Именно в это время были разру­шены великолепные православные храмы: Сретенский кафедральный собор и Вознесенская церковь. Безвозвратно утрачена каменная Богородская церковь (освящена в 1864 г.), построенная на средства Министерства внутренних дел в здании Ялуторовской пересыльной тюрьмы.

В годы Великой Отечественной войны промышленность города и особенно завод сухого молока и лесозавод не только не допускали, находясь в тяжелых условиях материально-технического снабжения, снижения темпов, но, на ходу расширяя производство, увеличивали выпуск продукции для фронта.

Около тысячи наших  земляков ударно трудились в тылу, делали все возможное, чтобы дать стране и фронту как можно больше сельхозпродукции, одеть и обуть многомиллионную армию. Женщины, дети, старики трудились на предприятиях города не жалея своих сил и здоровья - «Все для фронта, все для Победы». Лесозавод выпускал укупорку для боеприпасов,  санитарные носилки, сборные санитарные дома, шпалы. Ялуторовские мукомолы обеспечивали фронт одним из стратегических продуктов – хлебом. В годы войны был освоен выпуск нетрадиционных сортов обойной и овсяной муки. Завод сухого молока выпускал молочную продукцию, затем фанерно-штампованные бочки, была  построена узкоколейка, которая ускорила получение сырья и материалов и отправку готовой продукции.Ялуторовским военкоматом  призвано на фронт 10 412 человек, из них не вернулось более 4 тысяч человек.

Второе ды­хание Ялуторовск получил только в 1960-1970 гг. в результате освоения уни­кальных месторождений углеводородного сырья в Тюменской области. В этот период проведена реконструкция действующих предприятий, пущены в строй новые производства. Шло интенсивное жилищное строительство. Вместе с тем градостроительная среда вследствие типовой застройки во многом утратила историческую целостность. Ялуторовск переболел теми же болезнями, что и большинство других исторических городов: классовый подход к культурному наследию, унификация архитектурного стиля.

В результате застройки исторических зон однотипными многоэтажными здани­ями Ялуторовск превратился в маловыразительный городок. К счастью, власть и общество вовремя осознали значимость культурного наследия как целостной системы материальных и интеллектуально-духовных ценностей, со­зданных и сбереженных трудом предшествующих поколений. Постановлением Госкомитета Совета Министров РСФСР по делам строительства и коллегии Министерства культуры РСФСР от 30 июля 1970 г. за №86 Ялуторовск приоб­рел статус исторического города России.

Ялуторовск - город областного подчинения, центр важного сельскохозяйственного района, производящий пиломатериалы и мебель, молочные консервы и кондитерские изделия, машины и оборудование, муку, крупу и железобетонные изделия.

В начале 90-х, как и вся страна ,город вступил в период перестройки. К началу 1996 года в городе не было ни одного государственного предприятия. Приватизировались промышленные предприятия и предприятия социально-культурного обслуживания. Бывшая государственная общенародная собственность снова стала принадлежать частным лицам. 

Сегодня Ялуторовск - один из наиболее достопримечательных старинных городов со сложной исторической судьбой, связанной с культурной, торговой и хозяйственной деятельностью Западной Сибири.

В историческом прошлом города отразились важнейшие этапы российской истории. На сегодняшний день культура города представлена музыкальной и художественной школами, центром досуга и детско-юношеского творчества, станцией юных техников и натуралистов, Домом культуры, центром национальных культур и централизованной библиотечной системой, музейным комплексом. Все это делает город привлекательным для туристов и комфортным для проживания его жителям. Созданная в городеразветвленная сеть образовательных, культурных, медицинских учреждений, физкультуры и спорта, способна удовлетворить потребности малого города, успешно развивается малый бизнес, основными сферами интересов которого являются торговля, бытовое обслуживание.