През античността и средновековието
Неврокоп е наследник на, намиращият се на няколко километра от него, Никополис ад Нестум, превод „Град на победата при река Нестос“(Нестос – река Места), основан през II век от римския император Траян по повод победата му над даките. Градът е разположен на главния път, който свързва Егейския бряг с главния военен път. Името, Неврокоп, произлиза от турската форма на името Никополис, което означава град. Откритите крепост и селище, в близост до града, се смятат за предци на съвременния град.
Под турско робство
Неврокоп пада под турско робство между 1374 и 1383 година. Градът е въведен в османските земи след завземането на Солон от турците през 1430 година. Под името Неврокоп селището е описано като голямо християнско село- център на зиамет (особен вид ленно владение), наброяващо 131 домакинства, 12 неженени и 24 вдовици, както и 2 войнуци (немюсюлманска военна част) с 4 ямаци (помощни османски войски). Така става най-голямото населено място в региона. Градът започва да се развива много бързо като само за един век населението му се превръща в преобладаващо мюсюлманско.
През 80-те и 90-те години на XV век се откриват джамия и мюсюлманско училище от . Мехмед бей е османски паша на Никопол, потомък на християнски вероотстъпник. Въпросната Караджа паша джамия е единствения османски паметник останал до наши дни. През 1512 година се основават втора джамия, баня и второ училище.
От преброяването от 1519 година се установява, че селището, което през 1464 година е било 4% мюсюлманско, сега е със значителен брой мюсюлмани. В града вече има две джамии, три масджида (буквално означава място за поклон), една баня и три мектеба (арабска дума и означава начално училище. През 1565 година султан Сюлейман I издава ферман за построяване на още една джамия в града в чест на сина му. . В следствие на това 42% от населението на Неврокоп остава мюсюлманско.
През XVII век има спад в разширяването на града. Хаджи Калфа, водещ османски историограф, споменава града като център на кадилък (съдебен район на османски съд) и установява наличието на железни руди в покрайнините на града. По османско време Неврокоп е описан като хубав, с много джамии, 12 минарета, текета на дервиши (член на суфитска религиозна група), ханове, хамами (турска баня), училища и много красиви къщи. През 1820 година е построена последната джамия с купол. През 1906 година се споменава, че в Неврокоп има 20 махали, 1432 къщи, 598 магазина, 12 джамии, 2 месджида, 2 църкви и не по-малко от 8 текета (мюсюлманска монашеска общност). Освен това има 7 мюсюлмански училище и 2 християнски. По това време, Неврокоп е бил център на културния живот.
През XIX век има метох (подразделение на православния манастир) на Рилския манастир. Поклонници често даряват на манастира парични суми.
Неврокоп започва да се разраства през XVIII век. По това време в града има 12 минарета, голям пазар с ханове и кафенета. През XIX век освен земеделието, скотовъдството и пчеларството се развиват и звънчарството (изработване на ковани или отлети от метал звънци), златарство (изработване на предмети от злато, сребро или бронз), самарджийство (традиционен неврокопски занаят, свързан с транспорта и извозването на товари с коне), абаджийство (изработване на аба- груб, вълнен плат), кожарство (обработване на кожа), търговията с дървен материал. Кираджии (човек, който превозва товари с каруца) и търговци продават стоката си на панаирите по градовете Сяр, Драма, Мелник и село Узунджово. От втората половина на XIX век ежегодно през Август се провежда Неврокопския панаир, на който търговци от Османската империя, Австро-Унгария, Франция и от други страни предлагат стоките си.
През 1808-1811 година в Неврокоп е построена църква „Събор на св. Архангели Михаил и Гавраил“. През 1833-1841 година се изгражда и втори християнски храм „Успение Богородично“. През 1820 година е построена последната джамия.
Българското неврокопско население води борба с гръцкото духовенство за църковна независимост и новобългарска просвета. През 1862 година се открива взаимно училище в Неврокоп (днешното Второ основно училище „Гоце Делчев“), в което учител е Тодор Ненов. Той е български военен деец, полковник, участник в Балканската, Междусъюзническата и Първата световна война. През 1867 година се открива и девическо училище. Владиката Агатангел Драмски (гръцки духовник, митрополит на Цариградската патриаршия) дава на българите половината от градското училище, но след протести на гъркоманите, българи и власи, училището е затворено, а Ненов- изгонен. Българите в Неврокоп обаче заплашват с уния и след настояване на владиката пред властите, в Неврокоп е открито българско училище, в което преподава Атанас Бошков. Той е български изкуствовед, изследовател на средновековното и съвременното българско изкуство.
През 1865 година се създава читалище „Зора“ в града. През 1870 година се основава женско дружество „Ученолюбие“. През 1873 година се създава и учителско дружество „Просвещение“, което играе важна оля за борбите на българите в Неврокоп за национална просвета и култура.
След Руско-турската освободителна война и Берлинския конгрес, Неврокоп, както и цяла Македония, остават в рамките на Османската империя. Решението на великите сили дава началото на българския национален въпрос- Как всички земи населени с българи, които не са в България, да се присъединят. Разпокъсването на българските земи не спира опитите за обединение. През май 1878 година българската общност в Неврокоп подписват Меморандум за великите, с който заявяват, че искат да се присъединят към новообразуваната българска държава.
На 17 октомври 1912 година (по време на Балканската война) четите на войводите Георги Занков и Костадин Бояджиев влизат в Неврокоп, посрещнати от населението. Неврокоп е освободен без битка на 19 октомври 1912 година. Първи кмет на града е Пейо Яворов, за период от пет дни. За това кратко време открива първата градска болница и първата пощенска станция.
След освобождението
След освобождението, в годините между Балканската и Първата световна война, започва презаселване на бежанци от Беломорска Македония. Това променя облика на града. В центъра са построени къснобароковски български къщи.
През 1922 година Македонската федеративна организация с подкрепата на българското правителство атакува ВМРО. В следствие на това на 17 октомври Неврокоп е обграден от ВМРО, без сериозни последици. В годините на Втората световна война, действа формация, ръководена от Анещи Узунов. Той е деец на БРП, участник в съпротивителното движение по време на Втората световна война. На 11 септември 1944 година идват партизаните в района.
По време на комунизма
След преврата през 1944 година, новото правителство започва да преследва хора, които са свързани с предишното правителство. Много хора са били арестувани, други екзекутирани без съдебен процес, други осъдени на смърт чрез специалния народен съд. Някои са обявени за „изчезнали“ и не се върнали. Много поддръжници и членове на ВМРО били преследвани, а някои дори избягали в чужбина.
През 1951 година името на града е променено от Неврокоп на Гоце Делчев., в памет на .
През следващите години единственият източник на доходи е земеделието, поради плодородието и благоприятният климат в Гоцеделчевската котловина. Наложено е кооперативно земеделие и до 1971 година земята е изцяло национализирана. Създават се хранително-вкусова, дървопреработвателна и тютюнево-преработваща промишленост. Изградени са и растения за FM радиопредаватели, части за кулокранове, пластмасови изделия, ципове и облекло.
Пътната система не се ремонтира, а подобрението и транспортирането стават дълги и скъпи. Нямало е железопътна линия и границата с Гърция е била затворена. Гоце Делчев е бил изолиран. Градът губи предишното си значение.
След 1989 година
След промяната през 1989 година, реституцията на собствеността и приватизацията на държавни индустрии, икономиката на Гоце Делчев се променя. Повечето от активите на механизираното земеделие са изгубени. Обработваемите зами са разделени на парчета и някои дори са запустели. Някои промишлени проекти са затворени или работят с по-слаби темпове. След откриването на граничен пункт през 2005 година от Гоце Делчев за Драма градът придобива ново значение. Пътищата също са ремонтирани.
През 2007 година България се присъединява в Европейския съюз. Повечето възможности и добрия стандарт на живота на запад започва масова миграция в цялата страна. Гоце Делчев също не е подминат от тази тенденция. През 2007 в града са регистрирани 31,716 души. 15 години по-късно, през 2022 година населението на Гоце Делчев е малко над 20,000.