Im Besitz des Grafen von Calw wurde Vaihingen auf den Fildern zum ersten Mal um das Jahr 1100 erwähnt. Anfang des 19. Jahrhunderts kam der Ort unter die Herrschaft des Königreichs Württemberg.
Die 1879 fertiggestellte Eisenbahnlinie Richtung Horb und die Filderbahn machten Vaihingen zum Verkehrsknotenpunkt auf den Fildern. Immer mehr Gewerbe siedelten sich auf der Hochebene an, wodurch sich auch die Bevölkerung vergrößerte. Am 1. Oktober 1936 vereinigten sich die Gemeinden Vaihingen und Rohr, am 1. April 1942 wurden sie nach Stuttgart eingemeindet.
Der Stadtteil Büsnau erlebte einen Aufschwung nach dem Zweiten Weltkrieg, als sich Flüchtlinge aus Bukowina eine neue Heimat schufen. Um in der Nachkriegszeit weiteren Wohnraum zu schaffen, wurde Ende der 1950er Jahre der Stadtteil Dürrlewang angesiedelt. Über die Jahre hinweg hat sich Vaihingen vom Gewerbe- und Industriestandort zum Dienstleistungsstandort gewandelt. Begünstigt wurde das mitunter durch die Entwicklung des Campus Pfaffenwald der Universität Stuttgart. Vaihingen ist heute damit der Bildungsbezirk der Landeshauptstadt.
Von Frauenhofer bis Max-Planck
In dem Stadtbezirk befinden sich zudem die Institute der Fraunhofer Gesellschaft, der des Max-Planck-Gesellschaft, Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, die Hochschule der Medien oder auch das Bildungszentrum des Vereins Deutscher Ingenieure. Der Stadtbezirk Vaihingen bietet neben den zahlreichen Lehr- und Forschungseinheiten auch eine hohe Lebensqualität: Es dauert nur wenige Minuten mit der S-Bahn in die Stuttgarter Innenstadt und es sind nur wenige Schritte in die Natur der Filderebene.
Die Bürgerinnen und Bürger des Stadtbezirks können zahlreiche Freizeitmöglichkeiten, Sportflächen, Spielplätze, eine gut ausgebaute Kinderbetreuung, ein großes Freibad und ein Hallenbad nutzen. Eine große Stadtbezirksbibliothek, lebendiger Einzelhandel und eine vorzügliche Gastronomie rund um den Vaihinger Markt, daneben das Einkaufscenter Schwaben-Galerie und der zweimal wöchentlich stattfindende Wochenmarkt machen das Zentrum des Bezirks besonders attraktiv.
Im Rudi-Häussler-Bürgerforum und in der Alten Kelter laden zahlreiche Veranstaltungen zu einem Besuch ein. Der Stuttgarter Engineering-Park (STEP) in Vaihingen bietet ideale Voraussetzungen für technologieorientierte Unternehmen, Experten beraten Firmen und unterstützen sie mit einem integrierten Management- und Dienstleistungskonzept.
Der Synergie Park, ein gemeinsames Gewerbegebiet Möhringens und Vaihingens, ist für die Wirtschaftskraft der gesamten Region von großer Bedeutung, da er das größte Gewerbegebiet der Landeshauptstadt ist.
Seit 1985 ist der Stadtbezirk Vaihingen offiziell mit dem französischen Melun in einer Städtepartnerschaft verbunden. Die 50 Kilometer südöstlich von Paris gelegene Hauptstadt des Departments Seineet-Marne hat mit rund 40.000 Einwohnern etwa dieselbe Größe wie Vaihingen. Die Zahl gemeinsamer Veranstaltungen, an denen sich Schulen und Vereine rege beteiligen, ist gestiegen. stetig Durchschnittlich werden etwa zwölf offizielle Besuchsreisen nach Melun beziehungsweise Vaihingen pro Jahr verzeichnet.