В XVIII–XIX сторіччях на місці Невельську були розташовані айнські поселення Понто-Кесі, у перекладі має значення «на краю озера», і Турумай. Японська назва міста Хонто походить від айнського Понто-Кесі.
Перші російські поселенці заснували село на місці Невельську в 1789. За контролем над регіоном змагалась Японія й Російська імперія. Згідно з Сімодським трактатом від 1855, Південні Курильські острови були передані Японії, а місто було під спільною адміністрацією Токіо і Санкт-Петербургу під назвою Хонто.
Перша незамерзаюча гавань на Сахаліні була побудована тут 1916–1927, і місто розвивається як центр місцевої рибної промисловості.
Згідно з підсумками Другої світової війни весь терен острова Сахалін і Курильські острови відійшли до СРСР. Поселенню було надано статус міста в 1947 і сьогоденну назву на честь адмірала Геннадія Невельського.
Економіка та інфраструктура
Економіка міста базується головним чином на рибальстві та пов'язаних з ним галузях промисловості. Через теплу океанічну течію, місто розташоване в зоні з порівняно м'яким кліматом, у результаті чого є можливість розвитку сільського господарства у прилеглих до міста регіонах.