Theo trường thi lịch sử của Lào, Phra Lak Phra Lam thì ông hoàng Thattaradtha sau khi nhường ngôi xứ Muong Inthapatha Maha Nakhone huyền thoại cho em thì ra đi lập ra một thị trấn mới mang tên Maha Thani Si Phan Phao ở bờ phía tây sông Cửu Long; sử Lào cho đó là Udon Thani ngày nay thuộc Thái Lan. Ngày nọ có Naga bảy đầu khuyên Thattaradtha xây một thành phố mới ở bờ đối diện. Thattaradtha nghe theo mà xây nên Chanthabuly Si Sattanakhanahud tức là tiền thân của Viêng Chăn hiện nay.

Khác với truyện Phra Lak Phra Lam thì sử học cho rằng Viêng Chăn nguyên thủy là một thị trấn của người Khmer tập trung quanh một ngôi đền Hindu. Ngôi đền đó là Pha That Luang sau này.

Vào thế kỷ 11 và 12, người Lào và Thái tràn xuống Đông Nam Á từ Hoa Nam đánh đuổi người Khmer và đồng hóa số còn lại, chiếm cứ khu vực trung châu nước Lào. Năm 1354, khi Phà Ngừm lập ra vương quốc Lan Xang và Viêng Chăn trở thành một trung tâm hành chính quan trọng cho dù đó không phải là kinh đô Lan Xang. Hơn hai trăm năm sau vua Xaysethathirath mới thiên đô về Viên Chăn năm 1560, xây dựng thêm thành quách. Khi Lan Xang tan rã năm 1707 thì Viêng Chăn trở thành một vương quốc độc lập cai trị trung nguyên Lào và Đông Bắc Thái Lan. Không lâu sau đó năm 1779, Viên Chăn bị Xiêm La uy hiếp; tướng Xiêm là Phraya Chakri chiếm được và bắt người Lào thần phục Xiêm triều.

Khi vua Anouvong (tiếng Việt phiên âm là A Nỗ, hay Chậu A Nụ) dấy binh đánh đuổi người Thái, lúc đầu lập được chiến công nhưng sau bị vua Xiêm phản công đánh đại bại. Năm 1827 quân Xiêm vây Viêng Chăn. Người Lào cố cầm cự nhưng kinh thành thất thủ; Viêng Chăn bị quân Xiêm tàn phá tiêu hủy gần như hoàn toàn. Cư dân trong thành phần bị người Xiêm bắt, phần thì xiêu tán cả, Viêng Chăn bị bỏ ngỏ hoang tàn. Mãi tới năm 1893 khi người Pháp xúc tiến đặt nền bảo hộ trên xứ Lào thì Viêng Chăn mới phục hồi, trở thành thủ phủ nước Lào năm 1899.

Trước năm 1989, thành phố Viêng Chăn và tỉnh Viêng Chăn là một đơn vị hành chính. Sau khi tách ra, Lào vừa có tỉnh Viêng Chăn vừa có thành phố trực thuộc trung ương Viêng Chăn.

Nguồn gốc tên gọi

Thành phố Viêng Chăn trong tiếng Lào là Nakhonluang Viangchan (tiếng Lào: ນະຄອນຫຼວງວຽງຈັນ), trong đó Nakhon là "thành phố", luang là "chính" hoặc "lớn". Trong đó, phần Thủ đô Viêng Chăn trong tiếng Lào gọi là Kampheng nakhon Viangchan.

Tên gọi của thành phố bắt nguồn từ tiếng Pali, ngôn ngữ diễn đạt văn chương của Phật giáo tiểu thừa, và những nghĩa ban đầu của nó là "Khu rừng đàn hương của nhà vua", loại cây quý vì mùi hương của nó theo kinh điển Ấn Độ. Nghĩa của Viêng Chăn là "Thành (phố) Trăng" trong tiếng Lào. Cách phát âm và phép chính tả hiện đại Lào không phản ánh rõ ràng từ nguyên tiếng Pali này. Tuy nhiên tên gọi trong tiếng Thái เวียงจันทน์ vẫn giữ được nguyên gốc từ nguyên, và "Thành Đàn hương" là nghĩa gốc của tên gọi này. Cách phát âm theo các ngôn ngữ latinh (Vientiane) có nguồn gốc từ tiếng Pháp, và phản ánh sự khó khăn của người Pháp khi đánh vần phụ âm "ch" của tiếng Lào; một cách Latin hóa từ chữ cái Lào (ວຽງຈັນ) là "Viangchan", từ chữ cái Thái (เวียงจันทน์) là "Wiangchan".