שם המקום - "לאס וגאס" ניתן למקום על ידי קבוצת המגלים הספרדיים בראשותו של אנטוניו ארמיחו שעצרה במקום למנוחה בדרכם לטקסס. באותה עת היו בעמק לאס וגאס מספר מעיינות שהזינו נאות מדבר קטנים. "לאס וגאס" בספרדית פירושו "כרי מרעה".

המתיישבים הראשונים שהתיישבו באזור היו מורמונים שהתיישבו באזור בשנת 1854. איכרים אלה התיישבו בעמק מתוך כוונה לנצר את האינדיאנים המקומיים משבט פאלוט. המתיישבים עזבו את המקום בשנת 1857.

הצבא האמריקני בנה במקום את מבצר בייקר בשנת 1864, ובשנת 1895 שבו לעמק החקלאים המורמונים.

המעיינות שבעמק הפכו אותו לתחנה בדרכן של שיירות הכירכרות מערבה, ולאחר מכן תחנת עצירה לרכבות בדרכן ללוס אנג'לס, קליפורניה.

העיר לאס וגאס נוסדה ב-15 במאי 1905 בעת ששטחי העיר נמכרו במכירה פומבית. העיר התאגדה רשמית בשנת 1911, ובשנת 1931 הפכו ההימורים לחוקיים בעיר. בשנת 1941 החלו להיבנות מלונות הקזינו בעיר, חלקם על ידי ארגוני הפשע המאורגן.

המאפיונרים היהודים באגסי סיגל ומאיר לנסקי עמדו מאחורי פיתוחה של העיר, שהפכה ל"גן עדן" למהמרים. לאס וגאס מכונה "עיר החטאים" בשל בתי הקזינו הרבים, מכירת משקאות חריפים בעיר בכל שעות היום, ובשל שירותי המין הרבים המצויים בעיר.

באופן היסטורי כל המלונות ובתי קזינו גדולים התרכזו ברחוב פרימונט. מלון המיראז' שנפתח בשנת 1989 החל את מגמת התרכזותם של מלונות התיירים לאורך רחוב הסטריפ. בשל גודלה של העיר, והמחיר הזול של שטחי הקרקע בעיר, העיר גדלה במספר תושביה ובשנת 2001 היה אזור מטרופולין לאס וגאס האזור עם גידול האוכלוסין הגבוה ביותר בארצות הברית.

במקביל לפיתוח הסטריפ המשיך להתפתח גם אזור הרחוב פרימונט. במהלך שנות ה-90 של המאה ה-20 כ-500 מטר של הרחוב כוסו על ידי תקרה מיוחדת. בשנת 2006 הותקן מיצג מיוחד של הלוק אקקצ'ה של כולל 12.5 מיליון מנורות LED.

לאס וגאס היא עד היום מוקד עולמי מרכזי למשקיעים מארצות הברית ומרחבי העולם בתחומי ההימורים, המלונאות והבידור. בין גדולי המשקיעים[דרוש מקור][מפני ש...] היה המיליארדר שלדון אדלסון, הבעלים של חברת לאס וגאס סאנדס.