La ciudad es conocida desde 861, el nombre deriva del latín amnis , luego amnius , que significa "río". Se menciona por primera vez en un documento de 1184 cuando era un feudo cedido por el obispo de Vicenza a la familia Trissino.
Se erigieron dos castillos en dos colinas opuestas, uno con el nombre de castillo de Valdagno y el otro de castillo de Panisacco. Sin embargo, la comuna de Vicenza comenzó muy pronto a enfrentarse a la familia Trissino, que a su vez unió fuerzas con Scaligers para defenderla.
En 1291, en el curso de la guerra con Verona, la República de Venecia ocupó Valdagno y la mantuvo hasta 1340. En 1377 fue saqueada por Bernabò Visconti y en 1404 volvió a los venecianos. De 1434 a 1439 fue ocupada por la familia Visconti y luego re-anexada a Venecia por Gian Giorgio Trissino.
Entre 1510 y 1514 sufrió repetidas destrucciones por parte de los ejércitos de Maximiliano I , durante la Guerra de la Liga de Cambrai . A partir de 1797, con la caída de la República de Venecia , Valdagno cayó bajo el dominio francés y austriaco. Fue anexado al recién creado Reino de Italia en 1866.
Valdagno es el lugar de nacimiento de Gaetano Marzotto, pionero de la industria textil y fundador del Marzotto , que permitió a Valdagno convertirse en un centro industrial.
La ciudad tiene un equipo de fútbol, ACD Trissino-Valdagno y es el hogar del equipo de hockey sobre pista Isello Hockey Valdagno .