Върбица е старо селище, чиито земи са населявани още от дълбока древност. Намерените находки при направените археологически разкопки доказват, че мястото е обитавано в миналото от траки, римляни, славяни и прабългари.
На 3 км североизточно от сегашното разположение на града все още съществуват останки от зидове, които свидетелстват за съществуването на т. н. Герилград (Герилово). Известно е и като Върбишкото градище. Предполага се, че селището носи името на войводата Герил, а оттам и името на района „Герлово” и река Герила.
Върбишкото градище се явява пътен възел и изходен пункт за някои проходи – Котленски, Медвенски, Садовски, Върбишки и Белореченския проход. В днешно време терена се обработва, няма видими остатъци от съществуването на град, но на места са останали дълги ивици натрупани камъни, обрасли с храсти.
Югозападно от град Върбица, над река Герила, в местността „Гайдар камък”, на около три километра се намира античната и средновековна крепост „Фабрициус”, известна още с имената Орлица, Бялград, Урвицион и Урвич. Изградена била на скална тераса със стръмни склонове от всички страни. Първоначално твърдината е построена за контрол и охрана на пътя през Върбишкия проход.
В далечното минало десния бряг на река Герила, до вливането ѝ в река Камчия е населяван от славянското племе „Севери”, известно под името Цика или Чика. Археологът Карел Шкорпил изказва предположение, че съществуващия град е бил столица на племето. Смята се, че намерените останки от наличието на населено място са следи от т. н. Герилград, селище, което бива разрушено и опожарено през XIV век от османските войски. Някои от оцелелите, предимно овчари по препитание, се заселват в околност край реката, обрасла с върби. Така възниква село Върбица. С това име селото се споменава в османотурски документи от 1573 г.
Съществуват няколко предположения за произхода на името на града. Едното от тях е, че то произлиза от наименованието на старинната средновековна крепост “Урвисион” – днешна Орлица, която била издигната върху развалините на римската крепост „Фабрициус”, намираща се в местността „Гайдар камък”, където и сега се намират останки от крепостни стени. Постепенно, след настъпилите езикови промени се стига до днешното му наименование.
Друго предположение изказва историографа от Върбица, Стоян Груев, който в продължение на много години изследва и събира сведения за произхода на името. Това предположение се смята за най-достоверно. Името Върбица е произлязло от многото върби край реката. Според него то се свързва с реките Тича и Герила, край които растяла много върба. Среща се в турски архивни документи от XV, XVI и XVII век, като Барамалидже (Прималица), Вирбидже, Вибриче и Вирбидже. Така то преминава във Върбица.
На юг от града започва Върбишкия проход известен в миналото като Верегава – старопланински проход, през който византийските войски са нападнали Българската държава. Верегава или Веригава е славянското име на Стара планина. Византийските хронисти споменават прохода Верегава (Върбишки проход) още през втората половина на VII в. във връзка с победите на хан Аспарух срещу Византийската империя.
Във Върбица се намира и Сараят на Гераите – паметник на културата, разположен на левия бряг на река Герила. Сараят е строен средата на XIX в. и представлява внушителна двуетажна сграда от типа на дървената камчийска къща, затворен от високи каменни стени от суха зидария със сантрачи. След Освобождението вторият етаж на сарая остава недовършен. Това е третият по ред издигнат сарай. Преди него е имало два, които са опожарени. Първият по заповед на великия везир, а вторият от хайдути. Изследователи на град Върбица, твърдят, че гераите са династия от кримски ханове, от рода на Чингиз хан (1155-1227). Заселват се в Герлово в края на XVII век. Едни от първите султани са Чингиз Герай и Мехмед Герай. Последният султан от рода на Гераите е Лютфи Герай, който заедно със семейството си през 1972 година се изселва в Турция. Днес сараят на Гераите е разрушен.
Както в цялата страна, така и в Герловския район, през 60-те и 70-те години на XIX век идеите за национална революция за освобождение намират почва и сред върбишкото население. След избухване на Априлското въстание в района около Върбица се появяват въстаници, което кара турските власти да вземат мерки. Така патриоти от Върбишкия революционен комитет напускат селото. Между тях е Петър Златев Груев, който заминава за Нови пазар и става учител в местното училище.
Жители на Върбица се включват и в състава на Българското опълчение по време на Руско-турската освободителна война от 1877-1878 г. В отряда се включват опълченците от Върбица – Ганчо Петков Бъчваров (Гавраил Поборник), Андон Комитата, Димитър Анестиев, хайдут Пейчо, Добри Петров и др. В тяхна памет са поставени паметни плочи на местата, където са живели.
По повод 145-та годишнина на читалище „Пробуда-1871“ на фасадата на културно-просветния дом е поставена паметна плоча на неговия основател – Петър Груев, открита от Пламен Топчиев, потомък на видния възрожденски деятел. По същото време е открита и паметна плоча на Васил Левски, поставена на църквата „Свети Димитър Солунски“, открита тържествено от почетния гражданин на Върбица, Йордан Йорданов. Във връзка със създаването на революционни комитети в страната се предполага, че Левски е посетил Дивдядово, а след това и Върбица, преди преминаването му на Стара планина на път за Сливен. Това се потвърждава и от проф. Димитър Гериловски, племенник на Петър Златев Груев. В спомените си Гериловски разказва, че когато е бил на шест години, майка му и вуйчо му (Петър Груев) укривали за известно време в старото килийно училище към храма, Апостолът на свободата.
През 2016 г., в навечерието на националния празник на България – 3 март, на площада във Върбица е открит Паметник на загиналите във войните за обединението на България. Имената на участвалите върбичани в двете Балкански войни, в Първата и във Втората световна война, са вписани от признателните поколения върху паметни плочи. Монументът е дело на архитект Ясен Павлов.