เดิมเมืองแวร์ซายเป็นเพียงเมืองเล็ก ๆ แห่งหนึ่ง มีผู้คนอาศัยอยู่เบาบาง บริเวณส่วนใหญ่เป็นป่าเขาเยี่ยงชนบทอื่น ๆ ของฝรั่งเศส เมื่อพระเจ้าหลุยส์ที่ 13 แห่งฝรั่งเศส ยังทรงพระเยาว์ ขณะพระชนมายุได้ 23 พระชันษา ทรงนิยมล่าสัตว์ในป่า และทรงเห็นว่าตำบลแวร์ซายน่าจะเหมาะแก่การประทับเพื่อล่าสัตว์ จึงโปรดเกล้าฯ ให้สร้างพระตำหนักขึ้นมาใน พ.ศ. 2167 โดยในช่วงแรกเป็นเพียงกระท่อมเล็ก ๆ สำหรับพักชั่วคราวเท่านั้น

เมื่อ พระเจ้าหลุยส์ที่ 14 แห่งฝรั่งเศส แห่งฝรั่งเศส ขึ้นครองบัลลังก์ มีประสงค์ที่จะสร้างพระราชวังแห่งใหม่ เพื่อเป็นศูนย์กลางในการปกครองของพระองค์ จึงเริ่มปรับปรุงพระตำหนักเดิมในปี พ.ศ. 2204 ใช้เงินทั้งหมด 500,000,000 ฟรังก์ คนงาน 30,000 คน และใช้เวลาอยู่ถึง 30 ปีจึงแล้วเสร็จในพ.ศ. 2231 ทุกส่วนทำด้วยหินอ่อนสีขาว เป็นแบบอย่างศิลปกรรมที่งดงาม ภายในแบ่งออกเป็นห้อง ๆ เช่น ห้องบรรทม ห้องเสวย ห้องสำราญ ฯลฯ ทุกห้องล้วนมีเครื่องประดับงดงามตระการตาและภาพเขียนที่มีชื่อเสียง

การก่อสร้างพระราชวังแวร์ซายแห่งนี้ได้นำเงินมาจากค่าภาษีอากรของราษฎรชาวฝรั่งเศส ต่อมาในช่วงการปฏิวัติฝรั่งเศสได้มีกองทัพประชาชนและผู้ประท้วงบุกเข้าพระราชวังเพื่อตามหาพระเจ้าหลุยส์ที่ 16 แห่งฝรั่งเศส กับพระนางมารี อองตัวเนต จนเหล่าเชื้อพระวงศ์ต้องย้ายไปพำนักที่พระราชวังตุยเลอรีส์

ปัจจุบันพระราชวังแวร์ซายยังอยู่ในสภาพดีและเปิดให้ประชาชนเข้าชมได้ ภายในพระราชวังแวร์ซายมีทั้งหมด 700 ห้อง ภาพวาด 6,123 ภาพ และงานแกะสลักทั้งหมด 15,034 ชิ้น