Vesivoimaa alettiin käyttää teollisuuden apuna 1600-luvulla. Ensimmäinen mylly perustettiin Värtsilään vuonna 1651 Kosti Filipovin toimesta. Seuraavat myllyt rakennettiin 1700-luvulla Juvanjoen Partalankoskeen ja Jänisjoen Lepaankoskeen. 1600-luvulla Värtsilässä harjoitettiin myös tervanpolttoa.

1700-luvulla Värtsilässä ei ollut sahoja, ja näin ollen talonpojat myivät tukkipuita muun muassa Ruskealan marmorikaivoksen tarpeisiin. Tukkien myynti oli laitonta, mutta siitä huolimatta tukkeja myytiin Venäjän sahoille. Tukit uitettiin ensin pienempiä jokia pitkin Jänisjokeen ja sitä pitkin edelleen Venäjälle. Tukkien myyntituloilla talonpojat ostivat viljaa toimeentulonsa turvaamiseksi. Koska tukkien myynti oli kiellettyä, takavarikoitiin tukit usein ja myytiin edelleen huutokaupalla. Osa tukeista kuitenkin pääsi karkaamaan jokiuomassa, ja ainakin kerran myös takavarikko kumottiin myötätunnosta talonpoikien köyhyyttä ja sodan aiheuttamia kärsimyksiä kohtaan.
Sahateollisuudesta rautateollisuuteen

Ensimmäinen lupa sahan rakentamiseen myönnettiin vuonna 1780 Josef Walleniukselle, mutta sahan toiminta jäi merkityksettömäksi. Vuonna 1834 kirkkoherra Gustaf Löfström sai luvan raamisahan rakentamiseksi Juvanjokeen. Sahan rakentamisen takana oli kuitenkin Nils Ludvig Arppe, jolla oli sahoja muilla paikkakunnilla. Arppe hankki Värtsilän sahan nimiinsä jo parin vuoden kuluttua sen perustamisesta. Sahan lisäksi aikansa mahtimiehiin lukeutuva Arppe omisti lukuisia maa- ja metsätiloja Karjalan alueella ja oli alueen merkittävä työllistäjä, sillä Värtsilän sahalla työskenteli tuolloin noin 10—20 henkilöä.

1800-luvun puolivälissä sahateollisuus joutui vaikeuksiin, sillä valtiovalta alkoi suosia rautateollisuutta. Näin ollen Arppe päätti laajentaa toimintaansa rautateollisuuteen, ja vuonna 1850 hän sai senaatilta luvan perustaa kaksi masuunia suomalaisen järvi- ja suomalmin sulattamista varten. Värtsilän rautateollisuuden katsotaan alkaneen tästä. Tehtaalle tarvittavaa järvimalmia nostettiin lähiseudun järvistä, joihin Arppe oli hankkinut valtauksia. Masuunien hiilensaantia varten tarvittiin metsistä myös puutavaraa. Tehtaan tuotanto laajeni nopeasti ja vuonna 1865 tehtaalla oli jo noin 150 työläistä.

Värtsilän rautatehtaan kehitys

Arppella oli liiketoimintaa useilla eri paikkakunnilla, muun muassa Kiteellä, jossa hän myös asui. Arppe kuitenkin muutti Värtsilään vuonna 1857, koska rautatehtaan tuotanto vaati läsnäoloa. Pian muuton jälkeen vuonna 1861 Arppe kuoli, ja tehtaan omistus ja valvonta jäi perillisten hoidettavaksi. Erilaisin järjestelyin rautatehtaat siirtyivät vuonna 1907 Wärtsilä osakeyhtiölle. Tehdas koki suuria vaikeuksia 1920-luvulla. Venäjän markkinat oli menetetty ja tavara ei mennyt kaupaksi. Vuonna 1926 Ab Wärtsilä Oy oli konkurssin partaalla ja osakkeet olivat arvottomia. Tällöin toimitusjohtajaksi ja tehtaan pelastajaksi tuli Wilhelm Wahlforss. Hänellä oli ainutlaatuinen kyky voittaa alaistensa luottamus puolelleen, ja työntekijät suostuivat alentamaan 25 prosenttia urakkatileistään saadakseen raudan tuotehinnan alemmaksi. Tätä tekoa Wahlforss ei unohtanut koskaan. Hänen ansiostaan tehtaan tuotanto saatiin huippuunsa ja koko Värtsilä vaurastui. Wahlforss oli pidetty johtaja ja hän piti kaikessa työntekijöiden puolta.

Värtsilän asukasluku lisääntyi vuosi vuodelta ja kunnasta tuli taajaväkinen yhdyskunta. Kunta oli silloisen Kuopion läänin tiheimmin asuttuja pitäjiä. Värtsilä oli itsenäistynyt Tohmajärven kunnasta vuonna 1920. Vuonna 1939 Värtsilässä oli lähes 7000 asukasta, joista tehtaan työläisiä oli runsaat 1000. Värtsilässä harjoitettiin myös voimaperäistä maanviljelystä muun muassa Jänisjoen rantojen viljavilla savimailla. Värtsilä nousi kuitenkin rautateollisuuden ansiosta maamme tärkeimmäksi teollisuuskeskukseksi. Vuonna 1938 yhtiö muutettiin Wärtsilä Yhtymäksi. Sitä ennen yhtiö oli Wahlforssin ansiosta hankkinut tuotantolaitoksia useista satamakaupungeista. Wahlforss sai myöhemmin vuorineuvoksen ja kunniatohtorin arvon.

Värtsilän vanha rautatehdas.