El Partit Socialista Obrer Espanyol (PSOE) té presència documentada en la vida política municipal de Vinaròs almenys des de l’inici de la Segona República. En les eleccions municipals d’abril de 1931, formant part de la candidatura republicanosocialista, van ser elegits regidors Julio Balaguer García, José Rabasa Doménech, Baptista Marzà, Josep Arnau, Anselmo Codorniu i Baptista Chaler. L’any 1932 es va fundar, o refundar, l’Agrupació Local del PSOE de Vinaròs, de la qual va ser primer president Julio Balaguer García. Durant este període, l’alcaldia va estar ocupada en dos ocasions per José Rabasa i, després de la seua dimissió, accidentalment per Julio Balaguer.
Durant la dictadura franquista el PSOE, com la resta de partits polítics, va quedar prohibit. Recuperada la democràcia, en les primeres eleccions municipals, celebrades l’abril de 1979, el socialista Ramon Bofill Salomó va accedir a l’alcaldia de Vinaròs, càrrec que va ocupar durant quatre legislatures consecutives, fins a 1995. Aquell any el Partit Popular va guanyar les eleccions i Jacinto Moliner Meseguer va ser elegit alcalde. El 8 de maig de 1998, però, una moció de censura presentada pel PSOE i Nova Esquerra va retornar l’alcaldia a Ramon Bofill.
En les eleccions de 1999 el Partit Popular va obtindre la majoria absoluta davant la candidatura socialista encapçalada per Olga Mulet Torres, i Jacinto Moliner va recuperar l’alcaldia. Durant aquella legislatura Jordi Romeu Llorach va anar adquirint protagonisme dins de l’agrupació socialista i en 2003 va encapçalar la seua candidatura, que va aconseguir vuit regidors. Un acord de govern entre PSOE, Partit de Vinaròs Independent (PVI) i Bloc-Esquerra Verda va donar, però, l’alcaldia a Javier Balada Ortega, del PVI. En 2007 Jordi Romeu va tornar a encapçalar la candidatura socialista i va ser elegit alcalde amb el suport del PVI, mantenint-se en el càrrec fins a 2011.
Les eleccions de 2011 van donar la majoria absoluta al Partit Popular, amb onze regidors, i Juan Bautista Juan Roig va assumir l’alcaldia. En 2015 el PSOE va obtindre quatre regidors i es va integrar en el nou govern municipal encapçalat per Enric Pla, de Tots i Totes Som Vinaròs. Entre els regidors socialistes es trobava Guillem Alsina Gilabert, que durant aquella legislatura va assumir l’àrea d’Obres i Serveis.
En les eleccions municipals de 2019, el PSOE, encapçalat per Guillem Alsina, va ser la força més votada, amb set regidors, i va recuperar l’alcaldia. Quatre anys després, en les eleccions de 2023, els socialistes van augmentar la representació fins als nou regidors i van tornar a ser la candidatura més votada. Alsina va ser investit novament alcalde el 17 de juny amb el suport de Compromís. El 29 de desembre de 2023, una moció de censura presentada conjuntament pel Partit Popular, el PVI i Vox va posar fi al govern socialista i va donar l’alcaldia a Maria Dolores Miralles Mir, del PVI.
L’Agrupació Local del PSOE va inaugurar l’any 1999 una seu pròpia al carrer de Sant Francesc, després d’adquirir un pis destinat a les activitats del partit.