Le moulin à laine d’Ulverton est aménagé en 1849 par William Read Dunkerley, dans un moulin à scier et à carder existant, au moment où l’industrie de la laine est en plein essor dans les Cantons-de-l’Est. Les pionniers de cette région, venus de la Nouvelle-Angleterre, conservent des liens avec les habitants du nord-est des États-Unis, où l’industrie de la laine est déjà bien implantée. D’autres immigrants britanniques s’y installent également durant la première moitié du XIXe siècle. Tous ces gens apportent avec eux un savoir-faire qui marque la région, tant sur le plan technologique qu’architectural. Ainsi, le moulin d’Ulverton reprend la structure à quatre niveaux des moulins construits dans les États américains de la Nouvelle-Angleterre depuis la fin du XVIIIe siècle.
Les moulins à laine comme celui d’Ulverton fonctionnent en symbiose avec le milieu rural. Au XIXe siècle, les agriculteurs prennent en effet l’habitude d’apporter leur laine au moulin pour la faire carder, filer et colorer. Par la suite, les femmes la tissent et la transforment à la maison, notamment en vêtements. Propriétaire du moulin d’Ulverton durant 23 années, William Read Dunkerley le transforme en une véritable manufacture. Dès 1851, l’entreprise se distingue par la qualité de sa laine. À la suite de problèmes financiers qui touchent Dunkerley, elle est reprise par ses créanciers en 1872 et vendue à Georges Henry Goddard, en 1875. Le moulin devient alors le Goddard Mill. Quatre propriétaires vont se succéder. En 1924, Joseph Blanchette, qui exploite le moulin depuis 1906 ajoute un appentis à la façade nord du bâtiment à la suite de l’achat d’un nouveau métier à filer. L’entrée principale est alors replacée de ce côté.
En 1944, le moulin ne pouvant plus répondre adéquatement aux besoins de l’entreprise, celle-ci déménage à Princeville. Le bâtiment est utilisé durant une brève période par un éleveur de visons avant d’être complètement fermé et laissé à l’abandon.
En 1982, le moulin à laine d’Ulverton est reconnu et restauré. L’appentis est alors supprimé et la porte d’entrée principale ramenée à son emplacement initial. Dix ans plus tard, un nouvel appentis, inspiré du précédent, est rebâti. Il est devenu classé monument historique en 1977 à l’entrée en vigueur de la Loi sur le patrimoine culturel. Le moulin à laine d’Ulverton abrite aujourd’hui un centre d’interprétation sur la production et le traitement de la laine.