วัดหัวลำโพง เดิมชื่อ "วัดวัวลำพอง" เป็นวัดราษฎร์ ไม่ปรากฏหลักฐานการสร้างวัด แต่คาดว่าคงสร้างในสมัยต้นกรุงรัตนโกสินทร์จากการสันนิษฐานจากรูปทรงของอุโบสถหลังเก่าและเจดีย์ดั้งเดิมของวัดเชื่อกันว่าหลังจากในปี พ.ศ. 2310 อาณาจักรกรุงศรีอยุธยาเสียกรุงและถูกทำลาย ชาวบ้านบางส่วนที่หนีตายออกมาได้อพยพครอบครัวลงมาทางใต้และตั้งถิ่นฐานที่บริเวณวัดหัวลำโพงในปัจจุบัน เนื่องด้วยเห็นว่าเป็นทำเลที่ยังไม่มีเจ้าของ มีลำคลองเชื่อมโยงสะดวกต่อการสัญจร

ต่อมาเมื่อชุมชนขยายตัวจึงได้ร่วมกันสร้างวัดขึ้นสำหรับชุมชนชื่อ วัดวัวลำพอง ตามความนิยมที่ชื่อของวัดจะพ้องกับชื่อหมู่บ้านต่อมาในปี พ.ศ. 2433 พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้ทรงสร้างทางรถไฟขึ้นเป็นครั้งแรกในประเทศไทย และพระราชทานนามแด่สถานีกรุงเทพฯ ว่า สถานีหัวลำโพง ซึ่งตั้งอยู่ห่างจากวัดวัวลำพอง ประมาณ 2 กิโลเมตร

ราวปีพ.ศ. 2447 จากหลักฐานและคำบอกเล่ากล่าวว่า พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้เสด็จพระราชดำเนินไปทอดพระกฐิน ณ วัดต่าง ๆ สามแห่ง ตามลำดับคือ วัดสามจีน (วัดไตรมิตรวิทยาราม) วัดตะเคียน (วัดมหาพฤฒาราม) และวัดวัวลำพอง (วัดหัวลำโพง)

ในการเสด็จพระราชดำเนินทอดผ้าพระกฐิน ที่วัดวัวลำพองนั้นได้โปรดเกล้าฯ ให้เปลี่ยนชื่อวัดเสียใหม่ พระราชทานนามว่า วัดหัวลำโพง และทรงโปรดเกล้าฯ พระราชทานแต่งตั้งสมณศักดิ์เจ้าอาวาสคือ พระอาจารย์สิงห์ ซึ่งเป็นพระวิปัสสนาธุระที่มีชื่อเสียงองค์หนึ่งในครั้งนั้นวันที่ 18 กรกฎาคม พ.ศ. 2545 วัดหัวลำโพงได้รับพระกรุณาโปรดเกล้าฯ จากพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช ยกฐานะวัดขึ้นเป็นพระอารามหลวงชั้นตรี ชนิดสามัญ[2]