Летом 1930 года в г. Витебске было организовано первое автопредприятие автоколонны «Союзтранс» и получено 4 автобуса марки «Штеер». Автобусы обслуживали 1 городской маршрут «Площадь Свободы – Марковщина» и ряд пригородных маршрутов. После войны, в 1946 году городское транспортное обслуживание осуществлялось на грузовых автомобилях и трофейных автобусах.
На основании приказа Министерства автомобильного транспорта и шоссейных дорог Белорусской ССР от 31 марта 1955 года №144, изданном в соответствии с распоряжением совета Министров БССР №1625-р от 28 октября 1954 года и письма министерства финансов Союза ССР №13722 от 4 февраля 1955 года, с 1 апреля 1955 года в городе Витебске организован автомобильный трест. Витебский областной автотранспортный трест находился в непосредственном ведении Министерства автомобильного транспорта и шоссейных дорог БССР. Переименования предприятия происходили в 1974 году (Витебское областное производственное автотранспортное управление), в 1987 году (производственное объединение автомобильного транспорта «Витебскоблавтотранс»), в 1994 году (Государственное объединение автомобильного транспорта «Витебскоблавтотранс»), в 1995 году (Государственная автотранспортная компания «Витебскоблавтотранс»), в 2000 году (республиканское автотранспортное территориальное унитарное предприятие «Витебскоблавтотранс»). В 2010 году в соответствии с законодательством Республики Беларусь о приватизации государственного имущества на основании приказа Государственного комитета по имуществу Республики Беларусь от «29» декабря 2010 г. № 481 было создано открытое акционерное общество «Витебскоблавтотранс»путем преобразования республиканского автотранспортного территориального унитарного предприятия «Витебскоблавтотранс» (с одновременным присоединением республиканских дочерних автотранспортных унитарных предприятий: республиканского дочернего автотранспортного унитарного предприятия «Автобусный парк № 1 г. Витебска», республиканского дочернего автотранспортного унитарного предприятия «Автобусный парк № 2 г.Полоцка», республиканского дочернего автотранспортного унитарного предприятия «Автобусный парк № 3 г. Орши», республиканского дочернего автотранспортного унитарного предприятия «АТП № 2 г.п. Руба»).
В течении 2013 года в результате проведенной реорганизации в соответствии с решением Витебского облисполкома от 20.06.2013 г. №367 «О реорганизации автотранспортных предприятий» к ОАО «Витебскоблавтотранс» были присоединены 14 открытых акционерных обществ – автотранспортных предприятий, расположенных в г.г. Витебск, Орша, Новополоцк, Чашники, Россоны, Толочин, Дубровно, Лепель, Миоры, Глубокое, Поставы, Браслав, Сенно, Бешенковичи.