Το Μέτσοβο αναφέρεται για πρώτη φορά το 1380 μ.Χ. στο χρονικό των αυταδέλφων Φιλανρωπηνών Πρόκλου και Κομνηνού.
Αρχικά ήταν ένας μικρός συνοικισμός ποιμένων. Αργότερα, λόγω της σημαντικής γεωγραφικής του θέσης έτυχε ιδιαιτέρης προνομιακής μεταχείρισης, που συνέβαλε στην επιβίωση και επιτάχυνε τους ρυθμούς της πολυσχιδούς ανάπτυξης σε δύσκολους καιρούς.
Αναφέρεται ότι το 1430 μ.Χ. χορηγήθηκαν προνόμια στους Μετσοβίτες από τον Σουλτάνο Μουράτ τον Β’ ως επιβράβευση της καλής συμπεριφοράς των Μετσοβιτών φυλάκων του Ζυγού προς τα τουρκικά στρατεύματα του Σινάν Πασά, που κατευθυνόταν στα Γιάννινα. Ανανέωση των προνομίων αυτών έχουμε το 1659 από τον Σουλτάνο Μεχμέτ το Δ’. Με βάση τα προνόμια αυτά το Μέτσοβο και τα γύρω χωριά Μαλακάσι, Μηλιά, Ανήλιο, Βοτονόσι, Παλιά Κουτσούφλιανη (Πλατάνιστος) και Δερβεντίστα (Ανθοχώρι) αποτέλεσαν ένα είδος ομοσπονδίας, μια αυτόνομη δημοκρατική πολιτεία μέσα στην Οθωμανική Αυτοκρατορία. Τα προνόμια του Μετσόβου καταργήθηκαν το 1795 από το συγκεντρωτικό κράτος του Αλή Πασά. Εξαίρεση αποτέλεσε η Πατριαρχική Εξαρχία, η οποία διατηρήθηκε μέχρι το 1924. Το 1700 μ.Χ. ιδρύθηκε στο Μέτσοβο ιδιοσυντήρητο ελληνικό σχολείο, που αναδείχτηκε ένα από τα σημαντικότερα κέντρα παιδείας, όπου δίδαξαν οι επιφανέστεροι δάσκαλοι της εποχής. Μεγάλη καταστροφή υπέστη το Μέτσοβο στις 27 Μαρτίου 1854 από τα τουρκικά στρατεύματα του Αβδή Πασά. Πρόκειται για τον περίφημο «Χαλασμό του Γρίβα».
Η πρόοδος που σημειώθηκε στο Μέτσοβο μετά την καταστροφή του Γρίβα οφείλεται στους πολλούς ευεργέτες που ανέδειξε η πόλη, οι οποίοι με τα πλούσια κληροδοτήματα που άφησαν, το στήριξαν οικονομικά.
Το Μέτσοβο απελευθερώθηκε από τον Τουρκικό Ζυγό στις 31 Οκτωβρίου 1912 από δυνάμεις του τακτικού Ελληνικού στρατού, των Κρητών εθελοντών προσκόπων και των Hπειρωτών εθελοντών.
Αποφασιστικής σημασίας γεγονός για τη σύγχρονη οικονομική και πολιτιστική ανάπτυξη του Μετσόβου αποτελεί το Ίδρυμα Βαρώνου Μιχαήλ Τοσίτσα, που δημιουργήθηκε το 1948, από τον ίδιο τον Ευεργέτη με την παρακίνηση και ενθάρρυνση του Ευάγγελου Αβέρωφ Τοσίτσα.
Στους μεγάλους άνδρες του Μετσόβου συγκαταλέγονται: ο Μετσοβίτης νεομάρτυς Νικόλαος (+17 Μαϊου 1617), οι Διδάσκαλοι του Γένους Νικόλαος Τζαρτζούλης, Παρθένιος Κατζιούλης, Δημήτριος Βαρδάκας, Τρύφων ο ιερομόναχος, Αδάμ Τσαπέκος, οι Εθνικοί Ευεργέτες Γεώργιος Αβέρωφ, Νικόλαος Στουρνάρας, Μιχαήλ Τοσίτσας, Τριαντάφυλλος Τσουμάγκας, Κυριάκος Φλόκας, Βαρώνος Μιχαήλ Τοσίτσας, οι Εθνικοί αγωνιστές Δημήτριος Ίπατρος, Αναστάσιος Μανάκης, Ιωάννης Γκαδέλος, Απόστολος Χατζής, Δημήτριος Ζαμάνης και ο πολιτικός και Ευεργέτης Ευάγγελος Αβέρωφ Τοσίτσας.