Ob trenutni priljubljenosti in kakovosti kalifornijskih vin si je težko predstavljati, da ne obstajajo že od nekdaj. Oče Junipero Serra, frančiškanski misijonar, je okoli leta 1769 zasadil prve kalifornijske vinograde v Mission San Diegu. Črnopolto grozdje, ki ga pridelajo te začetne trte, se ustrezno imenuje Mission grozdje. Kasneje so bili vinogradi zasajeni pri drugih misijonih v Kaliforniji, kjer so pridelana vina uporabljala tako za zakrament kot za vsakdanje namene. Do poznih 1800-ih je bilo grozdje Mission ključno pri proizvodnji kalifornijskih vin.
Vendar je leta 1833 Francoz Jean-Louis Vignes zasadil nekaj uvoženih trt. Vignesu je sledil Madžar Agoston Harazsthy, ki je predstavil približno 300 sort grozdja iz evropskih trt. Ker je Harazsthy ustanovil prvo kalifornijsko vinsko klet, Buena Vista Winery v dolini Sonoma, je znan kot ustanovitelj kalifornijske vinske industrije. Sredi 1800. stoletja je zlata mrzlica prinesla priliv iskalcev, kar je posledično povzročilo povečanje nasadov vinske trte, da bi sledili povečanemu povpraševanju po kalifornijskem vinu.
Sčasoma se je kalifornijska vinska industrija soočila z dvema velikima grožnjama. V 1890-ih je bilo veliko uvoženih evropskih trt uničenih zaradi uničujočega škodljivca, filoksere. Nato je v dvajsetih in zgodnjih tridesetih letih prejšnjega stoletja prohibicija ogrozila tudi kalifornijsko vinsko industrijo. Po razveljavitvi prohibicije je kalifornijski vinski trg uspel počasi oživeti. To ni bila lahka naloga; kleti so se zaprle, oprema je bila v slabem stanju in grozdje, pridelano v času prohibicije, ni bilo kakovostno.
V šestdesetih letih prejšnjega stoletja je bila večina kalifornijskih vin pridelana iz grozdja Thompson brez semen ali Carignan. Z razvojem novih tehnologij je bilo v regiji ustanovljenih več kakovostnih kleti. Prvo mednarodno priznanje kalifornijskih kleti je prinesla udeležba na pariški degustacijski prireditvi leta 1960. Zaradi načina ocenjevanja na slepo okušanje je bil ves svet, zlasti francoski sodniki, precej šokirani, ko sta dve vini iz doline Napa premagala svoja francoska. sorodnikov.
Vina pridelujejo v štirih glavnih regijah Kalifornije, pri čemer je Centralna dolina največja regija, dolga približno 300 milj (483 km); to je tudi največje proizvodno območje. Regija severne obale, severno od zaliva San Francisco, vsebuje znano dolino Napa in okrožje Sonoma. Prva komercialna klet v dolini Napa je na Sveti Heleni. Chardonnay je prevladujoče vino, pridelano v Kaliforniji.