Göygöl şəhəri 1819-cu il aprelin 22-də alman kolonistləri tərəfindən Yelenendorf (alm. Helenendorf) adı altında salınıb. Bu icma Azərbaycan ərazisində o dövr üçün ilk böyük yerli olmayan milli icma idi. Tarixi mənbələrlərdən məlumdur ki, burada 1821-ci ildə ilk dəfə olaraq İsveçrə missionerlərinin köməyi ilə Sinod çağırılmış və bütün alman icmaları üçün Zaqafqaziyanın birinci Ümümkilsə nizamnəməsi qəbul edilmişdir. 
1836-ci ildə Yelenendorfda yaşayan sakinlər sırasında 8 nəfər pinəçi, 8 dənizçi, 4 dülgər, 4 dərzi, 7 furqon ustası və s. var idi. Bu dövrün keyfiyyət və əmək mədəniyyəti göstəricilərinə əsasən maraqlı təsərrüfatlardan da bəlli etmək mümkündür. Belə ki, Yelendorfda kolonist Qotlob Koxun rəngsaz emalatxanası yarandıqdan 20 il sonra o, artıq bütün Yelizavetpolun quberniya mərkəzində şöhrət qazanmışdır. Bundan əlavə, Qafqazın bütün sənətkarları icmanın furqon ustalarının yanına axışırdılar. 1869-cu il aprelin 22-də koloniya özünün yaradılmasının 50 illiyini təntənə ilə qeyd etdi. Bu illər ərzində kənd çox sürətlə inkişaf edib dəyişmişdir. 1821–ci ildə köçkünlərin dini xadimi Yahhan Yakob Krans ilk dini ibadətxana açmağa cəhd göstərdi və 1834–cü ildə buna nail oldu. 1842–ci ildə ilk məktəb də tikildi. Bir neçə il sonra 1854–cü il aprelin 24-də Müqəddəs Yohann kilsəsinin təməl daşı qoyuldu. Eyni zamanda, uşaq bağçası və 1890–cı il noyabrın 22–də Yelenendorf peşə məktəbi yaradıldı. 1893–cü ildən etibarən Yelenendorfda ictimai yığıncaqlar keçirilməyə başlamışdır. Bu yığıncaqlarda koloniyanın problemlərinə toxunulur və onların həlli yolları axtarılırdı. 1890–cı illərin üstün cəhətlərindən biri də icmanın iqtisadiyyatında yüksəlişin qeydiyyata alınması idi. Öz üstünlüyü ilə fərqlənən başlıca məşğuliyyət sahələri: şərabçılıq, iri sənaye və texnika yenilikləri idi. 1911–ci ildə Yelenendorfda 1054 bina vardır ki, bunun da 415–i yaşayış evi idi. Bu isə onu göstərirdi ki, Yelenendorfda tikinti sənayesi də yüksək sürətlə inkişaf edirdi. Artıq koloniyada ağac evlərin qalmaması da buna əyani sübut idi. Tikintinin tempinə gəlincə, 2 il ərzində (1911–1913–cü illər) burada daha 15 xüsusi mülk tikilmişdir ki, bu da kəndin həyatını mədəni şəhər qəsəbəsi üslubuna daha çox bənzədirdi. 1900–cü illərin əvvəllərində burada şərab istehsalı və xarici ticarət çox güclü inkişaf etməyə başlamışdır. Artıq 70–ci illərdə hər bir ailə ildə 1000–1500 vedrə şərab istehsal edirdi və hər bir evin altında, zirzəmidə böyük şərab çəlləkləri yerləşirdi. 1914–cü ildə Forer və Hummel qardaşlarının Şərab firmalarının bir illik gəliri bir milyon manat təşkil edirdi. 1912–ci ildə Yelenendorfda Forer qardaşları dəyirman da tikdirmişdirlər. Şərabçılıqdan sonra burada ikinci əsas rol faytonçuluğa məxsus idi. 1877-1878–ci illərdə Türkiyə ilə başlanan müharibə faytonçuluğun sürətlə inkişafına təkan vermişdir. Bütün bu sadalananlar Yelenendorfun XIX əsr həyatını əks etdirən məqamlardır. 
1896-cı ildən etibarən isə ermənilər Göygöl ərazisində məskunlaşmağa başlayıblar. Qarabağ münaqişəsi başlayan kimi isə dərhal buradakı ermənilər Göygölün qədim erməni torpağı olduğunu iddia edərək bu ərazilərin Qarabağ ilə birlikdə Ermənistana verilməsini tələb ediblər. 1989-cu ildən etibarən burada yaşayan ermənilər qonşu azərbaycanlı kəndlərinə qarşı quldur hücumları etməyə başladılar. Belə vəziyyət 2 il davam etdi. 1991-ci ilin aprel-may aylarında keçirilən Çaykənd əməliyyatı nəticəsində buradakı bütün qeyri-qanuni silahlı birləşmələr ləğv olundu. Rayon kimi Göygöl 1930-cu ildə yaradılıb. 1938-ci ilə qədər Nərimanov rayonu olub. 1938-ci ildə rayon Xanlar Səfərəliyevin şərəfinə Xanlar rayonu, Yelenendorf qəsəbəsi isə rayonun mərkəzi Xanlar şəhəri adlandırılmışdır. 2008-ci il aprel ayının 25-də Milli Məclis rayonun Göygöl adlandırılması haqda qərar qəbul etmişdir.