Vologda se nahaja na desnem bregu istoimenske reke, ki je starodavna vodna pot, ki je povezovala to mesto skozi porečja rek Sukhona in Sheksna z Arhangelskom.
Prvič se v zgodovinskih virih mesto omenja v XII stoletju. V 15. stoletju je Vologdi vladal Veliki Novgorod. Od leta 1462 je bila dvajset let Vologda središče apanažne kneževine, od leta 1481 pa je padla pod oblast Moskovskega kneževine, katere vladar je bil takrat Ivan III.
Leta 1565 se je Ivan Grozni odločil, da bo v Vologdi ustanovil svojo drugo rezidenco oprichnine. Tu je hotel zgraditi kamniti Kremlj in trdnjavo. Na tisoče obrtnikov in kmetov je bilo pripeljanih v Vologdo, gradnjo pa je vodil angleški inženir H. Locke. V načrtu je bil Kremlj pravokotnik. Na severni strani ga je varovala reka Vologda, na obeh straneh pa je bil izkopan rov z vodo. Toda napad krimskega kana leta 1571 in kuga, ki se je začela v Vologdi, so Ivana IV prisilili, da se vrne v Moskvo. Z odhodom kralja se je gradnja ustavila.
Zaradi odsotnosti resnih utrdb je Vologda močno trpela zaradi vdora poljsko-litovske vojske leta 1612. Toda mesto je bilo hitro obnovljeno in celo preseglo svojo nekdanjo velikost. Konec 17. stoletja je bilo zgodovinsko središče Vologde sestavljeno iz štirih delov: City, Verkhniy Posad, Nizhniy Posad in Zarechye. Vendar je v začetku 18. stoletja gospodarski položaj Vologde zaradi ustanovitve Sankt Peterburga in razvoja trgovine v Baltskem morju nekoliko oslabel.
Leta 1708 je bila Vologda vključena v regijo Arkhangelsk. Toda že leta 1719 je mesto postalo središče pokrajine Vologda, leta 1796 pa središče pokrajine Vologda, ki je obstajala do leta 1929.
V 19. stoletju je mesto postalo kraj političnega izgnanstva za mnoge pripadnike inteligence. Leta 1918 je Vologda pet mesecev igrala vlogo "diplomatske prestolnice" Rusije. Po sklenitvi brestske mirovne pogodbe so se začasno preselila veleposlaništva in misije 11 večjih držav, zlasti: ZDA, Velike Britanije, Francije, Japonske, Kitajske, Brazilije itd.
Zdaj je Vologda priljubljeno turistično središče, ki ga obiskujejo tako Rusi kot tuji turisti.
