Torre medieval de Doña Ochanda

No ano 581 o rei visigodo Leovixildo fundou a cidade de Victoriacum, tratando de emular as fundacións romanas, como celebración da vitoria contra os vascóns, sobre o que, por razóns etimolóxicas, suponse o outeiro ocupado polo primitivo poboado de Gasteiz. Algúns historiadores opinan que Victoriacum non estaba na actual Vitoria-Gasteiz ou na antiga Gasteiz, senón nunha zona próxima, probablemente ós pés do monte Gorbeia, onde na actualidade está a vila de Vitoriano.

Ó parecer Vitoria xa tiña unha muralla defensiva no século X. En 1181 o rei navarro Sancho VI refundou a vila como Nueva Victoria. En 1200 Vitoria incorporouse á Coroa de Castela ó ser tomada polas tropas do rei Afonso VIII, que a dotou do seu primeiro ensanche gótico na ladeira oeste. Afonso X o Sabio estendeuna en 1256 cara o leste con novas rúas gremiais. Foi importante a súa xudería, antes da expulsión dos hebreos ordenada polos Reis Católicos. O vello camposanto xudeu aínda se conserva en forma de parque cun monumento conmemorativo do seu pasado. En 1431 o rei Xoán II de Castela outorgoulle o título de cidade. En 1463 foi unha das cinco vilas fundadoras da Irmandade de Áraba xunto con Sajazarra, Miranda de Ebro, Pancorbo e Agurain.

O 21 de xuño de 1813 tivo lugar a Batalla de Vitoria, onde as tropas francesas, movéndose en retirada, foron derrotadas polo Duque de Wellington, perdendo de camiño a Alsasua gran parte do botín roubado. Con esta batalla practicamente se puxo fin á Guerra da Independencia Española. Cando chegou a noticia a Viena a finais de xullo dese mesmo ano, Johann Nepomuk Mälzel encargou a Ludwig van Beethoven a composición dunha sinfonía con motivo do feito. Trátase do op. 91 Wellingtons Sieg, tamén coñecida como Die Schlacht bei Vitoria ou Siegessymphonie.

En 1843 chegou a autorización para reformar o Convento de Santa Clara nun Instituto de Ensino Medio, actualmente sede do Parlamento Vasco. En 1853 comezaron as clases, culminando así un vello soño da cidade. O vello Instituto de Ensino Medio foi testemuña de boa parte da vida cultural da cidade.

En 1969, a partir da revolución de 1868, creouse a Universidad Libre, truncándose antes de empezar o curso 1873-1874 en boa parte por culpa da segunda guerra carlista. Nela estiveron xente como Ricardo Becerro de Bengoa, Julián Apraiz ou Federico Baraibar. Este último, gran helenista, foi un das primeiras persoas que impartiu clases de éuscaro en Vitoria (extraoficiais).

O 3 de marzo de 1976, en plena transición Española tiveron lugar os sucesos de Vitoria, con graves enfrontamentos entre a policía e traballadores en folga. O desaloxo da igrexa, na que se celebraba unha asemblea, acabou co ametrallamento dos asemblearios por parte da policía, causando a morte de 5 deles e feridas de bala a máis dun centenar.

O 20 de maio de 1980, por decisión do Parlamento Vasco mediante a Lei de Sedes, Vitoria converteuse na capital da Comunidade Autónoma do País Vasco.