Le village de Lavoncourt a une origine très ancienne. On le trouve mentionné en 1076 dans la chronique de Bèze. L’abbé Gousset (RB 786) dit que les prédicateurs de l’Evangile, fuyant l’invasion des barbares qui ravageaient l’Italie au Vème siècle, se fixèrent au canton dit « Combe Saint-Valentin » où sur une surface de plus d’un hectare, on a trouvé un grand nombre de débris gallo-romains, tuiles et fragments de constructions. Ils y auraient édifié un oratoire pour y déposer les reliques de Saint Valentin qu’ils avaient emporté avec eux. Eux ou leurs successeurs auraient transféré la chapelle à l’endroit où est l’actuel village. Cette hypothèse demanderait à être vérifiée en particulier par des fouilles à la Combe Saint Valentin.
On a aussi rencontré des débris de pierre, de vases et de tuileaux romains, une statuette d’homme nu accroupi, la tête casquée et barbue d’une fabrication informe et un Trajan en or (en 1855) sur une petite éminence appelée « Le gros Caillou » parce qu’elle est limitée au levant par une énorme pierre qui était peut-être un dolmen druidique.
Lavoncourt était de la seigneurie de Fouvent qui devint possession de Guillaume de Vergy, sénéchal de Bourgogne, par son mariage avec Clémence de Fouvent en 1203. Etienne de Bourgogne reconnu en 1241 qu’Henri, sire de Fouvent, tenait de lui en fief Lavoncourt. En 1286, Jean de Vergy entra en la foi et hommage de Jean de Chalon, comte d’Auxerre, pour les fiefs de Fouvent et de Lavoncourt par le commandement d’Othon IV comte de Bourgogne dont il les tenait.
Henriette de Vergy, fille de Guillaume et de Jeanne de Montbéliard, et son second mari Jean de Vienne, vendirent en 1394, la seigneurie et maison-forte de Lavoncourt au comte Etienne de Montbéliard pour 700 florins d’or. Par testament du 31 Octobre 1397, celui-ci les donna à sa petite-fille Agnès, femme de Thiébaud VIII de Neufchatel. La fille de Jean de Vienne et de Jeanne de Montbéliard, femme de Jean de Longwy racheta la seigneurie en 1441. Elle passa ensuite dans la famille Rye par le mariage d’Antoinette de Longwy avec Joachim de Rye. Leur fille Françoise (morte en 1552) l’apporta en dot à Léonor Chabot, comte de Charny, son second mari. A la mort de celui-ci en 1597, la seigneurie échut à sa fille Marguerite, femme de Claude de Lorraine, duc d’Elboeuf, comte d’Harcourt, prince de Lillebonne, Ferdinand Huot, procureur fiscal au bailliage présidial de Gray, l’acquit en 1663 de Charles François de Lorraine. Elle était possédée en 1789, par Timoléon Barberot d’Autet, petit-fils de Jean Dominique Huot.
Une seigneurie vassale de Vergy, celle dite d’Avilley, à laquelle était attachée le droit de Justice, appartenait à une famille du nom de Lavoncourt, connue déjà au XIème siècle et qui s’éteignit vers la fin du XVIème. On a toutes raisons de penser qu’elle était issue de Thierry, deuxième fils de Guy de Fouvent. Viniactus de Lavoncourt vivait en 1215. Thiébaud, chevalier, sire de Lavoncourt en 1253 ; Pierre de Lavoncourt, écuyer et, Jean de Lavoncourt furent reçus chevaliers de Saint-Georges en 1494 et Louis en 1511. La seigneurie d’Avilley appartenait en 1604 au sieur de Montfort. La même année en 1604 et en 1614, on voit aussi François de Richardot tenir à Lavoncourt un arrière-fief avec castel.
En 1789, les deux justices étaient réunies dans la main de Timoléon Barberot qui avait le droit « comme l’ont eu ses prédécesseurs d’y nommer un bailli ».
Les sires de Lavoncourt avaient édifié dans le village même, près de l’église, une maison-forte, transformée maintenant en habitation et présentant encore des vestiges de sa destination première. Elle opposa en juin 1637 une vigoureuse résistance aux Français qui assiégeaient en même temps le château. Elle était commandée par Antoine Le Joyant, gentilhomme originaire du Maine, qui, ardent ligueur et capitaine d’une compagnie dans l’armée des Guise, avait refusé de se rallier à Henri IV et s’était réfugié en Franche-Comté vers 1590, après les batailles d’Arques et d’Ivry. Antoine Le Joyant était lié avec Charles de Lorraine prince de Lillebonne, seigneur de Lavoncourt. Il périt dans la défense avec la plupart des siens. Seul échappa un de ses petits-fils qui se retira à Bougey.
1789 . Bailliage de Gray . Décanat de Traves.
1790 . District de Champlitte. Chef-lieu de Canton.
ARSONCOURT. « Artionis curtis villa » (chronique de Bèze). Arsonicourt (Duchêne) était un domaine appartenant à Gertrude de Lavoncourt, femme de Gérard de Fouvent, lequel en 1019, donna à l’archevêque de Langres autant de terres dans la villa d’Arsoncourt qu’il en avait reçu de lui à Fouvent. « On y voyait autrefois des granges qui sont détruites depuis plus d’un siècle. Les officiers de justice vont encore sur ce terrain prononcer les amendes contre les délits qui y sont faits » (Alm. 1785). Les granges d’Arsoncourt, qui selon Duchêne, formaient un petit village furent complètement détruites pendant la guerre de Dix Ans. La commanderie du Temple que Suchaux place à Arsoncourt n’est mentionnée nulle part et il y a probablement confusion avec la maison que l’ordre du Temple puis celui de Malte avaient à Fleurey-lès-Lavoncourt.