Jusqu'à 1924 environ, Paul Welsch signe ses toiles à la main. La signature peut donc varier mais est en général en script ou en lettres capitales. Voici une signature de 1914.

On rencontre plus couramment la signature suivante pour les toiles de cette période.

Après 1924 on trouve habituellement cette signature faite la plupart du temps à l'aide d'un tampon, ce qui explique qu'elle soit constante.

La signature ci-contre est celle de la décoration du collège hôtelier de Strasbourg (aujourd'hui Collège Fustel de Coulanges).

Pendant la guerre (1939-1941), les œuvres sont souvent signées "Velche" pour effacer les origines germaniques du nom Welsch. Cela concerne principalement des dessins, des aquarelles élaborés dans les oflags, l'artiste n'ayant guère eu la possibilité de réaliser des huiles. La signature ci-contre est tirée d'un vitrail conçu à cette époque.

Dans le carnet d'esquisses réalisé à Hanovre en 1907, Paul Welsch se cherche une signature.

Ces essais se retrouvent dans les premières gravures sous forme stylisée. Ainsi par exemple celle du Viaduc sous laquelle Welsch a précisé son nom au crayon.

La signature peut se résumer au seul W de Welsch. L'artiste signe ainsi la gravure de son Autoportrait de 1915.

Lithographies et aquarelles sont en principe signées au crayon, au début avec le prénom, plus tard juste avec le nom de famille. Voici trois exemples : d'abord la signature de la gravure Mon père de 1917, puis celle d'une aquarelle de 1921, enfin celle d'une autre de 1952.