Своего высшего расцвета Полоцкое княжество достигло во время правления Всеслава Брячиславича Вещего (1044— 1101 гг.). До середины 60-х годов XI века Всеслав, хорошо понимавший, что ему предстоит борьба не на жизнь, а на смерть за суверенитет своих земель с киевскими князьями, занимался строительством и укреплением своего государства.
Город был перенесен с реки Полоты к ее устью, на мыс на правом берегу Западной Двины.
В историческом исследовании «Полоцк», вышедшем в 1987 году в Минске, написано: «Во второй половине X—XI веке образовался новый укрепленный центр города на возвышенности площадью 10 гектаров на правом берегу Западной Двины. Позже эта часть города стала называться Верхним замком. На южной ее стороне в середине XI века был построен Софийский собор. Верхний замок являлся детинцем Полоцка XI—XIII веков и в более позднее время. В X— XI веках возле него заселяли территорию, в результате чего образовался обширный посад. Он располагался в трех местах: древнейший — вблизи городища на берегу Полоты, Заполотский и Великий Посад (на его части затем был сооружен Нижний замок). Площадь Великого посада составляла 50 гектаров.
Верхний замок с трех сторон был защищен реками, а с четвертой — рвом».
Полоцк обладал значительным количеством ремесленников, развивавших и совершенствовавших кузнечное, гончарное, кожевенное, сапожное, бондарное, кожевенное, а также ювелирное ремесла. Население активно занималось земледелием, огородничеством, садовничеством, скотоводством, рыболовством.
В 1201 году в устье Двины немецкие миссионеры и орденские рыцари — крестоносцы с разрешения князя Владимира Полоцкого основали город Ригу. На восточнославянские земли началась немецкая экспансия. Орден меченосцев, в 1237 году ставший Ливонским, захватил подчинявшиеся Полоцку земли Ливов и Латгалов, эстонский город Тарту, были взяты зависящие от Полоцка города Герцике и Кукейнос. Владимир Полоцкий воевал с крестоносцами в 1203,1206, 1216 годах, но остановить орден, постоянно пополнявшийся т.н. «рыцарями из перенаселенной Европы», ему уже было не под силу. Это было начало конца самостоятельности Полоцкой земли. Князь Брячислав Полоцкий выдал своих дочерей за двух князей — великого Александра Невского, постоянно громившего крестоносцев, и литовского князя Товтивилла, ставшего князем Полоцким, правившим до 1263 года. Какое-то время в Полоцке хозяйничали люди рижского архиепископа, изгнанные в 1307 году полочанами с помощью литовского князя Витеня.
В 1307 году по договору Полоцк вошел в состав Великого княжества Литовского, как самый большой его город с особыми правами. Полоцкие привилеи начала XIV века (не сохранились), середины и конца XIV века, 1430, 1251 годов, конца XV века, 1547,1580, 1593, 1634 годов гарантировали неделимость полоцких земель и неприкосновенность владений знати и мещан; наместники в Полоцк назначались по согласованию полоцких бояр и горожан; жителей Полоцка могли судить только городским судом.
В августе 1812 года русский корпус П.Х. Витгенштейна, прикрывавший Петербург, атаковал около Полоцка французские корпуса Ш. Удино и Г. Сен-Сира. В результате трехдневных боев французы укрепились в Полоцке, русские — у Дриссы. В таком положении все оставались до октября, до отступления и бегства Наполеона. Жестокие бои 18—20 октября 1812 года привели к тому, что французов выбили из Полоцка окончательно разрушенного; обе стороны потеряли по 7000 воинов убитыми. Мост через реку Полоту, залитый кровью, стал называться Красным.
Частично восстановить Полоцк удалось к 1820 году. В городе возрождались торговля, ремесла. В первой половине XIX века в Беларуси начался стремительный рост городов; население Полоцка достигло 15 000 жителей. Город часто страдал от пожаров — в 1837 году сгорело 300 домов, в 1848 году — центр города, в 1862 году— 1600 домов.
К концу XIX века в Полоцке проживало более 20 000 жителей. Работали кадетский корпус, учительская семинария с приготовительным классом и начальной школой, несколько мужских и женских училищ, больница, аптеки, типографии. В городе было полторы тысячи домов, из них 126 — каменных. Работали около 300 ремесленных мастерских с тысячей рабочих.
К 1910 году Полоцк остоял из 5 частей: Верхний и Нижний замок, центральная часть, южная часть — Задвинье, западная часть — Заполотье. Город стал развиваться после постройки в 1866 году Рижско-Орловской железной дороги, прошедшей через Полоцк.
В ноябре 1917 года в Полоцке установилась Советская власть; с февраля по ноябрь 1918 года — оккупирован Германией; с сентября 1919 по май 1920 года левобережье Полоцка было захвачено Польшей. В 1919—1924 годах Полоцк — в составе РСФСР; с 1924 года — в Белорусской ССР, районный центр. В 1939 году в Полоцке проживали 30 000 жителей.
Во время фашистской оккупации в Полоцке было уничтожено гитлеровцами около 150 000 человек.
В 1944—1954 году Полоцк— центр Полоцкой области, включавшей 15 районов — Ветринский, Дриссенский, Освей-ский, Полоцкий, Россонский, Ушачский, Браславский, Видзский, Глубокский, Дисненский, Докшицкий, Дуниловичский, Миорский, Плисский, Шарковщинский. После упразднения Полоцкой области Полоцк — райцентр Витебской области.
В начале XXI века в Полоцке проживают более 80 тысяч жителей.
Полоцк — культурный центр Беларуси, в котором работают Национальный Полоцкий историко-культурный музей-заповедник, краеведческий музей, Музей белорусского книгопечатания, Музей Симеона Полоцкого, Музей истории архитектуры Софийского собора; поставлены памятники Евфросинии Полоцкой, Франциску Скорине, Симеону Полоцкому.
В Полоцке сохранились многие памятники истории и культуры.
Знаменитый Софийский собор был построен в 1044— 1066 годах византийскими зодчими и полоцкими строителями. В соборе велась Полоцкая летопись и библиотека, исчезнувшие во время Ливонской войны.
Во время Северной войны в соборе был размещен пороховой склад — по приказу Петра I. В 1710 году порох взорвался и храм был значительно поврежден. Собор был перестроен в 1738—1750-х годах в стиле позднего барокко архитектором И. Глаубицем. От собора XI века остались часть фундамента, апсиды, склеп. Софийский собор был реставрирован в 1985 году. В концертном органном зале проходят выступления мировых знаменитостей.
Спасо-Евфросиньевский монастырь был основан в 1128 году преподобной Евфросинией Полоцкой. Спасо-Евфросинь-евская церковь была построена по заказу Евфросинии в 1161 году. В ней сохранились уникальные фрески XII века, одна из которых, возможно — изображение самой преподобной Евфросинии.
В 1893—1897 годах в монастыре в русско-византийском стиле был построен Крестовоздвиженский собор.
Богоявленский мужской монастырь был основан в 1582 году. В XVII веке в монастыре преподавал Симеон Полоцкий. Богоявленская церковь монастыря была построена в 1761— 1779 году. В 1780—1788 году монастырь был расширен архитектором Дж. Кваренги.
В начале XVIII века в Полоцке был построен небольшой одноэтажный каменный дом, в котором летом 1705 года месяц прожил император Пётр I
