В Витебске, согласно летописям, литовские князья появились одновременно с Полоцком, то есть во время похода к Смоленску в 1252 году. Витебском завладел князь Викинт. Возможно, литовские князья появились в Витебске и немногим раньше, но лишь после 1246 года. Как мы уже отмечали, в 1246 году князь Александр Невский, разбив литовцев, отправился в Витебск за сыном. Следовательно, Витебск в то время не принадлежал литовцам и мог попасть под их власть лишь в промежутке между 1246 и 1252 годом.
Кроме того, что Викинт завладел Витебском, о нем известий больше нет, а следующий князь Изяслав был посажен в городе Войшелком в 1264 году. Однако княжил он недолго; в конце 1264 года Полоцк и Витебск были завоеваны литовским князем Герденем, который стал в полную независимость от Войшелка. Весьма вероятно, что Константин, княживший раньше в Полоцке, оказался теперь тоже на стороне Герденя и получил от него в удел Витебск, так как впоследствии упоминается в актах витебский князь Константин. После убийства Герденя Константин, вероятно, снова стал княжить в Полоцке, так как в отрывке из не дошедшей до нас летописи упоминается «князь Константин Полотский» в рассказе о событиях, которые могли произойти только в период между 1271 и 1289 годом. Передал ли он Витебск после этого своему сыну Михаилу или оставил его за собой, не известно. Как бы то ни было, около третьей четверти XIII столетия Михаил был уже витебским князем.
Долго ли княжил Михаил в Витебске, установить невозможно из‐за отсутствия сведений, но в 80‐х годах XIII века Витебск находился в зависимости от смоленского князя Федора, который управлял им через своих наместников. Из грамоты рижского архиепископа видно, что подчинение Литве и сопровождавшие его смуты не уничтожили в Витебске вечевого начала, хотя витебляне пользовались значительно меньшей самостоятельностью, чем в предыдущий период. Так, они вели свои дела не прямо с Ригой, а через наместника смоленского князя, что указывает на стеснение их свободы.
В начале XIV столетия мы видим снова отдельного князя в Витебске, Ярослава Васильевича, происходившего, видимо, из рода смоленских князей. Это был последний русский князь в Витебске. В 1318 году он выдал свою единственную дочь Марию за Ольгерда Гедиминовича, а в 1320 году скончался, не оставив после себя мужского потомства, и Витебск перешел к его зятю. При Ольгерде Витебское княжество достигло значительного могущества, так как он владел еще и Кревским княжеством.
Некоторое время удельная система в Витебске еще продолжала существовать,