Viên được nhắc đến lần đầu tiên trong các văn kiện vào năm 881 trong biên niên sử của thành phố Salzburg (Áo), khi tại apud Weniam có trận đánh chống lại người Hung, nhưng không rõ đấy là thành phố Viên hay là sông Viên.

Năm 976 dưới thời của dòng họ Babenberg, lãnh địa Ostarrichi được thành lập gần biên giới nước Hung mà trong đó cũng có Viên. Ngay từ thế kỷ 11 Viên đã là một địa điểm thương mại quan trọng. Trong Hiệp định trao đổi Mautern giữa giám mục của Passau (Đức) và hầu tước Leopold IV xứ Viên được gọi lần đầu tiên là Civitas. Năm 1155 hầu tước Heinrich Jasomirgott thuộc dòng họ Babenberg chọn thành Viên làm nơi ngự trị trong lãnh địa của ông. Trong năm 1156 Ostarrichi (Áo) trở thành công quốc và Viên là nơi ngự trị của công tước.

Năm 1278 Rudolf I, vua của Đế quốc La Mã Thần thánh từ năm 1273, sau khi chiến thắng vua Böhmen là Ottokar II, đã mang các phần đất thuộc về nước Áo ngày nay về dưới sự quản trị của ông, bắt đầu thời kỳ thống trị của dòng họ Habsburg.

Sau hai đợt bệnh dịch hạch lớn vào năm 1679 và 1713 dân cư thành phố tăng không ngừng. Trong năm 1724 dân số Viên được ước lượng là vào khoảng 150.000 người, vào khoảng năm 1790 đã là 200.000. Năm 1850 thành phố được mở rộng ra và chia lại thành nhiều quận (Bezirk). Trong những năm của thập kỷ 1860 dân số Viên tăng nhanh mà chủ yếu là do người du nhập từ ngoài thành phố vào. Các cuộc điều tra dân số bắt đầu được tiến hành đều đặn từ năm 1869 cho thấy vào năm 1910 thành phố có dân số cao nhất trong lịch sử là 2.031.000 người.

Vào khoảng 1900 thủ đô Viên trở thành trung tâm của phong trào Tân Nghệ thuật với kiến trúc sư Otto Wagner và hội các nhà nghệ thuật của Trường phái Ly khai Viên.

Chiến tranh thế giới thứ nhất chấm dứt đồng thời cũng chấm dứt đế quốc Áo-Hung. Ngày 12 tháng 11 năm 1918 "Cộng hòa Đức-Áo" (từ 1919 là Cộng hòa Áo) được tuyên bố thành lập trước quốc hội ở Viên. Năm 1921 Viên được tách ra khỏi Niederösterreich (Hạ Áo), trở thành một tiểu bang riêng.

Năm 1938 Áo bị sáp nhập vào Đức Quốc xã. Các trận dội bom trong những năm 1944 và 1945 cũng như Chiến dịch Viên của Liên Xô và Bulgaria vào tháng 4 năm 1945 đã mang lại nhiều thiệt hại lớn cho thành phố. Thế nhưng nhiều công trình xây dựng có tính chất lịch sử vẫn còn tồn tại được qua các trận bom. Phần lớn các tòa nhà bị phá hủy được xây dựng lại sau chiến tranh. Tháng 4 năm 1945 một ủy ban hành chánh tạm thời được thành lập, các đảng phái chính trị cũng được tái tổ chức hay thành lập lại. Ngày 15 tháng 5 năm 1955 với Hiệp định Quốc gia Áo, nước Áo đạt lại tự do và Viên trở thành thủ đô của Cộng hòa Áo.