До заснування Київської Русі на території, де нині розташована Дубровиця, проходила межа трьох слов’янських племен: дулібів, деревлян і дреговичів. Місто ймовірно заснували дреговичі, яких згодом витіснили за Прип’ять деревляни. На думку кандидатки архітектури Ірини Потапчук, одним із чинників вибору місця для заснування Дубровиці стали сприятливі природно-ландшафтні особливості. На лівому березі над самою Горинню, у місці, де річище робило невеликий вигин, утворюючи пологий незначний мис, був заснований замок, що став початковим містобудівним осередком Дубровиці. Лівобережна частина була переважно рівнинною, тоді як правобережна майже цілком заболоченою. Заболоченим також був острів, утворений біля цього місця двома рукавами річки.
Перша писемна згадка про місто датується 1005 роком, під яким воно згадується в переліку міст, що мали входити до Турівської єпархії, створеної за Володимира Святославича. Свідчення про це є у книзі «Творение святого отца нашего Кирилла, епископа Туровского» 1880 року, що посилається на пізню статтю «Туровской епископіи завѣтъ блаженнаго Владиміра», яка містилася в рукописному печерському патерику печерського архимандрита Йосифа Тризни (1647—1656):
…третіе богомоліе епископію постави (хъ) въ Туровѣ въ лѣто 6513 (1005 г.) и придахъ къ ней городы съ погосты въ послушаніе и священіе и благословеніе держати себѣ туровской епископіи: Пинскъ, Новгородъ, Городенъ, Берестье, Волковискъ, Здитовъ, Неблестепенъ, Дубровица, Высочко, Случескъ, Копись, Ляховъ, Городокъ, Смѣдань, и поставихъ перваго епископа Ѳому, и придахъ села, винграды, земли бортные, волости со всѣми придатки… святому Спасу и святѣй Богородидѣ.
У наступній літописній згадці про місто, Іпатіївському літописі, йдеться про події 1184 року, у якому дубровицький князь Гліб Юрійович взяв участь у переможному поході князя Святослава Всеволодовича на половців. З контексту літописної звістки випливає, що Дубровиця була стольним градом невеликого удільного князівства. Літописна згадка 1184 року інколи вважається першою згадкою про Дубровицю. До середини XII століття місто входило до складу Турівського князівства. А від другої половини XII століття Дубровиця стала столицею удільного Дубровицького князівства. На початку XIII століття Дубровицьке князівство потрапило в залежність від галицько-волинських князів. Густинський літопис згадує про іншого дубровицького князя, Олександра, який у 1223 році разом із тисячами русичів загинув у бою на річці Калці. Під час монгольської навали на Русь XIII століття Дубровиця була зруйнована.
У наступній літописній згадці про місто, Іпатіївському літописі, йдеться про події 1184 року, у якому дубровицький князь Гліб Юрійович взяв участь у переможному поході князя Святослава Всеволодовича на половців. З контексту літописної звістки випливає, що Дубровиця була стольним градом невеликого удільного князівства. Літописна згадка 1184 року інколи вважається першою згадкою про Дубровицю. До середини XII століття місто входило до складу Турівського князівства. А від другої половини XII століття Дубровиця стала столицею удільного Дубровицького князівства. На початку XIII століття Дубровицьке князівство потрапило в залежність від галицько-волинських князів. Густинський літопис згадує про іншого дубровицького князя, Олександра, який у 1223 році разом із тисячами русичів загинув у бою на річці Калці. Під час монгольської навали на Русь XIII століття Дубровиця була зруйнована.
Проте у вересні 1920 року Дубровицею знову заволоділи польські війська.
У 1990-ті роки в місті діяли льонопереробний завод, бавовнопрядильна фабрика, музей Дубровицького збройного повстання 1918—1919 років. У січні 1995 року Верховна Рада України ухвалила постанову про включення до складу Дубровиці землі Дубровицького району загальною площею 301,1 га. У травні 1995 року Кабінет Міністрів України ухвалив постанову щодо приватизації дубровицьких АТП-15642та льонозаводу, а в липні того ж року прийняв ще одну постанову щодо приватизації іншої низки підприємств міста: виробничого об’єднання по обслуговуванню сільського господарства, відгодівельного пункту та «Дуботекс». 21 вересня 2005 року Дубровиця на державному рівні відсвяткувала ювілей 1000-ліття. У листопаді 2005 року відбулася газифікація міста.
У 2020 році Дубровиця стала центром Дубровицької міської громади. Постановою Верховної Ради України від 17 липня 2020 року «Про утворення та ліквідацію районів» ліквідований Дубровицький район, а Дубровиця та Дубровицька міська громада включені до складу щойно створеного Сарненського району.
