Велинград е разположен в центъра на Чепинската котловина, в най-хубавата част на Западните Родопи. Легендите разказват, че по тези земи някога е живял Орфей. Предания твърдят, че този родопски край е дал титаничната сила на Спартак – водачът на въстаналите роби в древния Рим.

   Културните пластове дават основание да се твърди, че Чепинският край е обитаван от тракийски племена през 5-ти и 6-ти век пр. н. е. Най-трайни са следите от племето беси – открити са могили, некрополи, стени от селища и крепости. Писмени сведения за тази епоха дават древните историци Херодот и Тукидит: „Там в Тракия била страната на блаженството, която лежала високо над планината, където обитавал Дионисий. На планината Пангей се намирал прочут негов храм, където служели жреци от племето беси. Там имало и жена пророчица, подобна на делфийската Пития. Още по-важен бил храмът на Дионисий в Родопите, където ходели Александър Македонски и бащата на Октавиан Август, за да им гадаят за изхода на походите им срещу траките.

   От траките са останали 7 надгробни могили в Баташкото блато (сега дъно на езеро) и 2 могили в местността „Юндола“. Развалини от тракийски селища и крепости могат да се видят в местността „Печковец“, в подножието на средновековната крепост Цепина, където са намерени фрагменти и от тракийска керамика и оръдия на труда, както и на други места.
През 46 г. римляните завладели Родопите. Така започва един смесен трако-римски период, който продължава до идването на славяните. За римската култура в този край говорят археологическите находки от селища и укрепления в местностите „Биволичино дере“ и „Ремово“. Това са останки от глинени тръбопроводи за минерална вода, от настилки за пътища, от укрепления, мраморни плочи, монети.

   В началото на VI век Чепинският край е бил населен със славяни. Според проф. Петър Петров и проф. Дринов тук е живяло племето „драговичи“. Славяните възприели много от обичаите, нравите и културата на траките, като им предали свои характерни черти. По късно към славяните се прибавили и българите.
Чепинската котловина е присъединена към българската държава при хан Маломир, а неговият наследник Пресиян включва в нейните предели цялата родопска област.
За голямото стратегическо значение на тези места говори фактът, че след кръвопролитни боеве или чрез тайни заговори те преминавали ту в български ту във византийски ръце. Окончателното им освобождаване от византийците става при цар Калоян. От това време са останали следи от укрепления в местността „Стража“ – на 2.5 км източно от града в местността „Градот“ – на 2 км северно от Велинград.

   Не може да се каже точно кога Чепинският край влиза в пределите на българската държава. Намерено е интересно указание от Стефан Захариев в което той споменава един документ, открит в развалините на манастира „Св. Спас“, който се намира край с. Белово. На него било отбелязано, че манастирът бил строен през 1040 г. от княз Георги, брат на българския цар Петър II Делян.

   Чепинският край е влязъл в пределите на българската държава още по времето на Първото българско царство.
От времето на Иван Александър са намерени монети от Чепинския край.

   Смята се, че падането на крепостта Цепина и на целия Чепински край под турска власт е станало през 1371 – 1373 г. След това събитие настъпили редица сериозни промени в живота на тукашните българи. Стремежът за асимилация на българското население особено се засилил през ХVI в. Населението на Чепинския край не прекланяло глава и упорито се съпротивлявало на турските завоеватели. По времето на Мохамед IV (1656 – 1661 г.) част от населението е било принудено да приеме мохамеданството. Друга част обаче твърдо устоявала на натиска и се оттеглила в планината, в близост до село Каменица. С терор и оръжие турската власт се наложила и променила вярата на голяма част от населението на Чепинското корито, но народността и езикът се запазили. Чепинци продължили да говорят звучния български език, да пеят мелодичните си песни, да тачат обичаите си. Българомохамеданите са запазили много от традициите на християнския култ. Във всички мохамедански селища на Гергьовден се правят люлки на ергените и момите, кичат се със здравец портите и чеиза на момите.

   Чепинското население не останало настрана от Възраждането и националноосвободителните борби на българския народ. През 1818 г. каменчани изградили новата църква „Св. Тройца“. Тя се превърнала в средище, където се укрепвало българското самосъзнание и се разпространявали знания и просвета. Църквата взела активно участие в създаването на първото килийно училище, което се открива през 1846 г. Първият учител бил Илия Ждраков.
След Освободителната война в Чепинския край изникнали десетки чаркове за бичене на иглолистни трупи. В селищата се създават дървопреработвателни работилници и предприятия.
Село Чепино е разположено най-южно в котловината, в близост до прочутата средновековна крепост Сераика (Цепина), откъдето произлиза и името му. Крепостта се споменава от византийските писатели още през XIII – XIV в. Тя е останала в български ръце до 1657 г., когато е била разрушена от турците.
Село Лъджене е било някогашен феодален чифлик, около който, поради наличието на минералните извори и баните, се е създало селище. Името Лъджа-баня произхожда от там.
Село Каменица е изградено след потурчването. То е било унищожено от турски зулуми и е възстановено през 1869 г.

   Най-високият връх е „Голяма Сюткя“ – 2186 м. В общината съществува гъста хидроложка мрежа, състояща се от реки и малки притоци. Най-големите реки са „Чепинска“ и „Доспатска“. На територията на общината се намира язовир „Доспат“, а в близост, в съседните общини – язовирите „Белмекен“, „Батак“, „Беглика“. Уникален природен феномен е карстовият извор „Клептуза“ с дебит от 600 до 1200 л/сек., който подхранва две изкуствени езера.