Vĩnh Yên là vùng đất được hình thành rất sớm trong lịch sử mở cõi dựng nước và giữ nước của dân tộc ta. Là vùng đất mang khát vọng an lạc, thanh bình trường tồn trong tâm thức của cư dân miền trung du chinh phục đồng bằng châu thổ hướng về biển Đông. Khát vọng rồng bay từ linh thiêng Ba Vì - Tam Đảo ngàn xưa cùng với cánh chim lạc bay lên từ Đầm Vạc thủa hồng hoang đã trở thành truyền thuyết về con cháu Lạc Hồng - Nguồn cội Rồng Tiên. Từ thời Hùng Vương (thế kỷ VII TCN) đến năm 210 TCN Vĩnh Yên thuộc Bộ Văn Lang. Từ Năm 210 đến năm 179 thời Thục An Dương Vương - Quốc gia Nỏ Thần, Vĩnh Yên thuộc Bộ Mê Linh. Thời phong kiến, Vĩnh Yên thuộc quận Giao Chỉ, sau đó thuộc quận Phong Châu rồi đến trấn Tuyên Quang, trấn Sơn Tây. Vĩnh Yên ngàn xưa đã là kết tinh hào khí Văn Lang, Mê Linh, Giao Chỉ, Phong Châu, Thành Tuyên, Sơn Tây cùng với oai linh của khí phách Ba Vì, Tam Đảo và khát vọng của châu thổ Sông Hồng.
Ngay từ thủa Hùng Vương dựng nước, người Vĩnh Yên đã tích cực tham gia chiến đấu bảo vệ bờ cõi, mở mang giang sơn gấm vóc. Nhà nước Văn Lang ra đời từ buổi bình minh của lịch sử đã có dấu ấn đóng góp của vùng đất và con người Vĩnh Yên. Khi giặc Nguyên Mông xâm lược Đại Việt, Vĩnh Yên xưa đã nổi danh 7 anh em nhà họ Lỗ tụ nghĩa dưới ngọn cờ của nhà Trần, dẹp giặc từ xứ Đông đến xứ Đoài lập nhiều công trạng, đuổi giặc thù ra khỏi bờ cõi. Vua phong tướng, phong quan, 7 anh em họ Lỗ đều không màng danh lợi, bỏ lại chức trọng, quyền cao để trở về hòa vào đất đai, cây cỏ Đầm Vạc trở thành “Thất vị Đại vương” sống mãi trong lòng nhân dân, trong tín ngưỡng dân gian vùng Đầm Vạc.
Là vùng đất đánh dấu sự phát triển rực rỡ của nền văn minh lúa nước Sông Hồng cũng là vùng đất văn hiến “địa linh nhân kiệt” có bề dày lịch sử văn hóa mang trong mình một kho tàng lễ hội và trò chơi dân gian truyền thống rất phong phú. Các giá trị văn hóa đó được đúc kết từ trong đời sống dựng nước, nước và được lưu truyền cho tới ngày nay. Vĩnh Yên có nhiều danh thắng và di tích nổi tiếng với 105 di tích lịch sử văn hóa, trong đó có 02 di tích được xếp hạng cấp Quốc gia 35 di tích được xếp hạng cấp tỉnh. Nơi đây có đình Đông Đạo, chùa Tích Sơn, chùa Cói, chùa Phú, chùa Hà Tiên…với những đường nét tin xảo, kiến trúc cổ xưa hoà quyện với các lễ hội truyền thống và các loại hình văn hoá dân gian đặc trưng như lễ hội đình Cả, lễ hội chùa Phú (Tứ Thú Nhân Lương), lễ hội đền Bà… tất cả thể hiện sự gắn bó giữa văn hóa vật thể và phi vật thể, giữa di tích danh thắng với sinh hoạt văn hóa của cư dân Đầm Vạc - Vĩnh Yên.
Vĩnh Yên vùng đất thiêng, hội tụ linh khí của trời đất, một vùng quê đất cổ, sơn thủy hữu tình. Con người Vĩnh Yên từ ngàn xưa đã nuôi khát vọng vươn lên. Lịch sử đã ghi công gần 20 tiến sỹ, nhiều người đã đỗ đầu cả ba kỳ thi, thi hương, thi hội, thi đình như Đào Sư Tích, Nguyễn Bảo Khuê, Nguyễn Duy Tường, có người đỗ đạt thành danh từ khi còn ít tuổi như Nguyễn Quang Luận, Dương Đức Giản, Trần Trạch, Dương Tông…
Khi tiếng súng xâm lăng của thực dân Pháp bao chùm miền Bắc, cũng từ đó đất và người Vĩnh Yên chịu 2 tầng áp bức của thực dân, phong kiến. Song nhân dân Vĩnh Yên không chịu cam tâm làm nô lệ mà nuôi chí chờ thời. Thấy được vị trí địa chính trị của các làng cổ xung quanh Đầm Vạc, là cửa ngõ phía Bắc Hà Nội, án ngữ con đường và chuỗi đô thị ngược sông Lô, sông Chảy đi Việt Trì, Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai, đi Tuyên Quang, Hà Giang, ngày 29/12/1899, Toàn quyền Đông Dương đã ban hành Nghị định thành lập tỉnh Vĩnh Yên, đô thị Vĩnh Yên cũng ra đời từ đó, mở ra thời kỳ phát triển của một trung tâm tỉnh lỵ, là chốn đất thiêng, nơi "sơn trầu – thủy tụ". Theo dòng lịch sử, Vĩnh Yên là vùng đất nổi tiếng với những chiến công trong chống giặc ngoại xâm và những thành tựu trong xây dựng quê hương đất nước.
Vĩnh Yên là nơi có phong trào cách mạng sớm nhất của tỉnh Vĩnh Phúc. Cuối năm 1928, đã có nhiều thanh niên, học sinh, tìm đến phong trào yêu nước tiến bộ và tham gia Hội Việt Nam Cách mạng Thanh niên, tổ chức tiền thân của Đảng Cộng sản Việt Nam ra đời vào mùa xuân 1930.
Tháng 4 năm 1941, Ban cán sự Đảng được thành lập, đánh dấu sự ra đời cấp ủy đầu tiên của thành phố. Từ đó, dưới sự lãnh đạo của Đảng, nhân dân Vĩnh Yên đã kiên trì, anh dũng chiến đấu giành chính quyền.
Ngày 31/8/1945 hàng ngàn tự vệ, hàng vạn quần chúng dương cao cờ đỏ sao vàng tiến vào thị xã kiên trì và anh dũng đương đầu với giặc Nhật, giặc Pháp, thế lực phong kiến phản động và cả quân Tàu Ô của Tưởng Giới Thạch. Chính quyền đã về tay nhân dân Vĩnh Yên, người dân Vĩnh Yên hồ hởi tham gia xây dựng chính quyền non trẻ, đương đầu chống giặc đói, giặc dốt và giặc ngoại xâm.
Năm 1949, Thực dân Pháp trở lại đánh chiếm Vĩnh Yên. Vĩnh Yên chính thức bước vào cuộc trường kỳ kháng chiến. Ngày 26/12/1950 đến 17/01/1951, bộ đội ta mở chiến dịch Trung Du mang tên Trần Hưng Đạo, quân dân Vĩnh Yên tham gia vào nhiều trận đánh nổi tiếng. Trận phục kích Mậu Thông - Khai Quang đã đi vào lịch sử chiến công vang dội làm nên chiến thắng trung du giải phóng nhiều thôn, xã trong vùng. Từ năm 1951 đến 1954, quân dân Vĩnh Yên đã tổ chức 03 mũi giáp công chính trị, quân sự và binh vận làm cho địch bị hoang mang, tiêu hao, tan rã. Chiến thắng lịch sử Điện Biên Phủ giáng một đòn chí mạng vào Thực dân Pháp xâm lược, quân Pháp ở Vĩnh Yên rút dần, 09 giờ 30 phút ngày 31/7/1954, tên lính Pháp cuối cùng rút khỏi thị xã.
Hòa bình lập lại trong chặng đường 20 năm từ 1955 đến 1975, Vĩnh Yên vừa xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa kháng chiến chống Mĩ. Với tinh thần “Thóc không thiếu một cân, quân không thiếu một người”, tất cả cho tiền tuyến, tất cả để đánh thắng giặc Mĩ, Vĩnh Yên đã có 2300 thanh niên lên đường nhập ngũ, 300 thanh niên xung phong, 420 dân công hỏa tuyến và hàng trăm dân quân tự vệ chiến đấu; xây dựng 27 trận địa phòng không, bảo vệ an toàn huyết mạch giao thông Quốc lộ 2 và đường sắt Hà Nội - Lào Cai đi qua địa phận. Kết thúc cuộc kháng chiến chống Mĩ cứu nước vĩ đại, Vĩnh Yên lại cùng cả nước đi lên xây dựng CNXH và bảo vệ tổ quốc XHCH; khắc phục nhanh chóng hậu quả chiến tranh, đẩy mạnh sản xuất nông, lâm nghiệp, thực hiện tốt chính sách đền ơn đáp nghĩa và an sinh xã hội, phát triển giáo dục và chăm sóc y tế cho nhân dân, giữ vững an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội, xây dựng nền quốc phòng toàn dân là những thành tựu nổi bật của Vĩnh Yên trong thời kỳ đổi mới.
Với những thành tích nổi bật trên mặt trận sản xuất và chiến đấu trong cuộc kháng chiến oanh liệt giải phóng dân tộc và bảo vệ Tổ quốc, thành phố Vĩnh Yên và 03 xã, phường: Định Trung, Thanh Trù, Khai Quang vinh dự được phong tặng danh hiệu anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ chống Pháp và nhiều huân huy chương cao quý.
Năm 1997 tỉnh Vĩnh Phúc được tái lập, Vĩnh Yên trở lại là trung tâm tỉnh lỵ, Đảng bộ và nhân dân Vĩnh Yên, hăng hái thi đua lao động sản xuất, phát triển kinh tế xã hội, củng cố an ninh quốc phòng, xây dựng hệ thống chính trị vững mạnh, xây dựng thành phố xứng tầm là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa xã hội, khoa học kỹ thuật của tỉnh.
Năm 2004, Vĩnh Yên được công nhận là đô thị loại III, năm 2006 là thành phố trực thuộc tỉnh. Năm 2014, Thủ tướng Chính phủ ký Quyết định công nhận Vĩnh Yên là đô thị loại II. Đây là dấu mốc quan trọng, trong chặng đường phát triển của thành phố; là niềm vinh dự, niềm tự hào, là nền móng vững chắc để Đảng bộ, nhân dân thành phố, tiếp tục phấn đấu xây dựng Vĩnh Yên, trở thành đô thị lõi của thành phố Vĩnh Phúc trong tương lai.
Tự hào đô thị Vĩnh Yên với hơn 115 năm hình thành và phát triển, thành phố anh hùng. Vĩnh Yên không ngừng tăng cường mở rộng hợp tác với các đô thị trong Hiệp hội các Đô thị Việt Nam, kêu gọi đầu tư từ các tổ chức trong và ngoài nước vì sự phát triển bền vững, đặc biệt trong việc hỗ trợ nâng cao năng lực, chuyển giao công nghệ, tạo thuận lợi trong thương mại, tiếp cận nguồn vốn... xây dựng thành phố trở thành đô thị xanh, là hạt nhân thúc đẩy quá trình đô thị hóa của tỉnh Vĩnh Phúc.
Đảng bộ và nhân dân thành phố quyết tâm, đoàn kết, phấn đấu xây dựng thành phố ngày càng giàu đẹp, văn minh, thân thiện và hiện đại, vì mục tiêu "dân giàu, nước mạnh, dân chủ, công bằng, văn minh"; như mong muốn của Chủ tịch Hồ Chí Minh khi Người về thăm, nói chuyện với nhân dân Vĩnh Phúc ngày 2/3/1963 tại thành phố Vĩnh Yên: "...Phải làm cho Vĩnh Phúc thành một trong những tỉnh giàu có, phồn vinh nhất miền Bắc..."