Những người da đỏ du mục đã định cư tại Las Vegas 10.000 năm trước, để lại những bức tranh khắc đá. Các bộ lạc Anasazi và Paiute từng định cư tại Las Vegas cách đây ít nhất 2.000 năm.

Một trinh sát trẻ người Mexico tên là Rafael Rivera được cho là người Mỹ không phải thổ dân đầu tiên đặt chân đến thung lũng Las Vegas, vào năm 1829. Thương nhân Antonio Armijo dẫn đầu một nhóm gồm 60 người dọc theo Đường mòn Tây Ban Nha đến Los Angeles, California vào năm 1829. Khu vực này được đặt tên là Las Vegas, theo tiếng Tây Ban Nha có nghĩa là "đồng cỏ", vì nó có nhiều loại cỏ phong phú.

Năm 1844 đánh dấu sự xuất hiện của John C. Frémont, những bài viết của ông đã giúp thu hút những nhà thám hiểm đến khu vực này. Phố Fremont của trung tâm thành phố Las Vegas ngày nay được đặt theo tên của ông.

Las Vegas được thành lập như một thành phố vào năm 1905, khi 110 mẫu Anh (45 ha) đất liền kề với các tuyến đường sắt Union Pacific Railroad được bán đấu giá để trở thành khu vực trung tâm của thành phố. Năm 1911, Las Vegas chính thức được hợp nhất để trở thành một thành phố.

Năm 1931 là một năm trọng đại của Las Vegas. Vào thời điểm đó, Nevada đã hợp pháp hóa việc đánh bạc trong sòng bạc. Năm này cũng chứng kiến ​​việc khởi công xây dựng đập Hoover gần đó. Những người công nhân xây dựng và gia đình của họ đã giúp Las Vegas tránh được thảm họa kinh tế trong cuộc Đại suy thoái. Công trình hoàn thành vào năm 1935.

Cuối năm 1941, Sân bay Quân đội Las Vegas được thành lập. Được đổi tên thành Căn cứ Không quân Nellis vào năm 1950.

Sau Chiến tranh thế giới thứ hai, các khách sạn được trang hoàng lộng lẫy, sòng bạc và các khu giải trí đã trở thành biểu tượng của Las Vegas.

Trong năm 1951, vũ khí hạt nhân đã được thử nghiệm tại một địa điểm cách 65 dặm (105 km) về phía tây bắc của Las Vegas. Trong thời gian này, thành phố có biệt danh là "Thành phố nguyên tử" . Người dân và du khách có thể chứng kiến ​​những đám mây hình nấm (và tiếp xúc với bụi phóng xạ)

Năm 1955, Moulin Rouge Hotel được khai trương và trở thành khách sạn-sòng bạc tích hợp chủng tộc đầu tiên ở Las Vegas.

Biển hiệu "Chào mừng đến với Las Vegas" mang tính biểu tượng , được tạo ra vào năm 1959 bởi Betty Willis.

Trong những năm 1960, các tập đoàn và ông trùm kinh doanh như Howard Hughes đã xây dựng và mua lại một loạt các khách sạn-sòng bạc. Cờ bạc đã trở thành một hoạt động kinh doanh hợp pháp.

Năm 1995 đánh dấu việc khai trương Fremont Street Experience, tại khu vực trung tâm thành phố Las Vegas.