До Х- ХI веков на территории Выксунского района обитали племена угро-финской группы народов. С ХII века территория района заселяется славянами. Вторая волна заселения начинается в ХVI веке после завоевания Иваном Грозным Казани. В это же время в древней Рудне ( р.п. Досчатое) возникает кустарная выплавка чугуна на основе использования местных железных руд.
В 60-е годы ХVIII столетия братьями Баташовыми закладываются основы металлургии и металлообработки Выксунского района. В 1765 году возник Выксунский железорудный завод.
Братья Баташовы - выходцы из мастеровых тульской оружейной слободы - имели под Тулой три железоделательных завода, доставшиеся им в наследство от отца. Но в 1754 году императрица Елизавета издала Указ о закрытии всяких заводов в радиусе 200 верст вокруг Москвы с целью предотвратить угрозу полного уничтожения лесов. Сенат внес Баташовские заводы в список, подлежащих закрытию, и братья стали искать новые места, пригодные для развития железного производства. Поиски свои они направили в Приокский рудный район, который привлек их богатыми природными ресурсами, необходимыми для развития железного производства: залежи богатой по содержанию железной руды, обилие лесов, наличие малых рек, близость Оки, которую они впоследствии использовали как транспортную магистраль.
К началу XIX века Баташовым принадлежали 15 металлургических и металлообрабатывающих предприятий и огромная территория в 300 тысяч десятин, богатая рудой и лесом, где проживали 25 тыс. человек мастеровых и рабочих, приписанных к заводскому производству.
К 30-м годам XIX века на территории Приокского металлургического района (Нижегородского Урала), центром которого являлась Выкса с окрестностями, выплавлялось около 30% чугуна, производимого в Европейской части России. Время возникновения заводов совпало со временем ведения войн России с Турцией, Францией и Пруссией, созданием Черноморского флота. В связи с этим заводы получали заказы регулярно.
Комплекс Выксунских заводов производил чугун, пушки, ядра и механизмы для текстильной промышленности, различные сорта железа, стальные топоры, косы, серпы, котлы и т.д.
Успешная работа заводов на протяжении XVIII-XIX веков основывалась на прогрессивном опыте металлургической промышленности, важных технических усовершенствованиях. Так, в 1815 году мастеровые Лукин и Ястребов построили паровую машину и внедрили ее в производство. Затем освоили выпуск паровых машин для металлургического производства. В 1823 году был построен первый в стране пароход, приводившийся в движение машинами, изготовленными на этом предприятии. В конце XIX века Выксунские предприятия первыми освоили метод второй плавки, чем положили начало созданию литейных производств, независящих от доменных заводов.
За годы Советской власти была определена промышленная специализация Выксунского района, как одна из металлургических баз России. Решающую роль сыграли исторические особенности создания металлургической и металлообрабатывающей промышленности района, трудовые традиции населения, местные природные условия и выгодное географическое положение района.
В 20 веке на ВМЗ строятся уникальные цеха по производству труб, крупнейший в Европе колесопрокатный комплекс, и многие другие производства.
В 2003 году ОАО "ВМЗ" подписало с Министерством путей сообщения России контракт сроком на 10 лет на сумму 1 млрд. 200 млн. долларов на поставки железнодорожных колес.
На данный момент в Выксе строится уникальный литейно-прокатный комплекс. В 2007 году ОАО "ВМЗ" отмечает 250-летие.