Pendant la Seconde Guerre mondiale, Vitebsk fut occupée par l'Allemagne nazie le . Fin , plus de 300 Juifs furent fusillés sous le commandement de Walter Blume par le Sonderkommando 7a de l'Einsatzgruppe B. La ville et ses environs furent intégrés le au Commissariat général de Ruthénie blanche, à l'intérieur du Reichskommissariat Ostland. Le , la  du troisième front biélorusse de l'Armée rouge, sous le commandement du général Lioudnikov, et la du premier front balte, sous le commandement du général Beloborodov, commencèrent l'Opération Bagration pour reprendre Vitebsk. Les deux armées se rejoignirent le et détruisirent cinq divisions allemandes. L'Armée rouge fit son entrée dans la ville le .