Город возник как поселение при Выксунских металлургических заводах, основанных в 1765 годах в Ардатовском уезде выходцами из Тулы братьями Баташовыми на реке Выксун и ее притоках. Верхний, или Выксунский, чугуноплавильный завод, основан в 1767 г. на Выксунском пруде, занимавшем 150 десятин и образовавшемся из рек Большой и Малый Выксун, Ягодная и Березовая.
Его чугун шел на Велетьминский и Верхнеже-лезницкий заводы. Ниже по реке располагались Средний и Нижний заводы Выксунские заводы считались лучшими в России. Они играли ведущую роль в производстве металла и металлоизделий, поставляя литье, шинное и полосовое железо, проволоку, сельскохозяйственный инвентарь, а самое главное — паровые машины. Именно здесь в 1843 г. были прокатаны первые отечественные рельсы. Художественное литье достигало высокого уровня, и свидетельством его признания стала решетка кремлевского сада в Москве. К середине XIX в. в поселках Выксунских заводов насчитывалось почти б тыс. жителей. При Верхнем заводе была больница с аптекой. От построек завода сохранился 3-этажный дом Баташовых с обширным регулярным парком, здание конного двора и дом рунтов (заводская охрана). Несомненным украшением города остаются бывшие заводские пруды и Рождественская церковь 1773 г., построенная в стиле, переходном от барокко к классицизму. Сохранились и живописные улочки с небольшими домами в окружении садов. В XX в. на месте мелких предприятий осталось одно — Выксунский металлургический завод, который работает уже на привозном сырье в связи с истощением местной рудной базы. Доменное производство прекращено, но расширено сталелитейное — листовой прокат и газовые трубы. Получило развитие и машиностроение — завод дробильно-размольного оборудования. На основе отходов металлургического производства налажено производство изоляционных материалов и термоизоляционных плит. В 1934 г. рабочий поселок получил статус города. В 1992 г. его население достигло 63 тыс. человек. Изменилось и лицо города. Герб города. Щит четверочастный. В первом серебряном поле обрамленный золотой каймой серебряный гербовый щит с идущим червленым оленем. Второе поле зеленое, третье лазуревое. В четвертом червленом поле золотые стилизованные сталелитейный ковш, колос, трубы, шестеренка, образующие круг.