1302年，沃尔夫斯堡第一次被作为当时贵族——冯·巴腾斯勒本家族的居住地而被文献模糊提及。最初这个城堡是作为所有来守卫护城河的人的住所，而在大约1200年左右，这里可能是作为罗特霍夫家族的罗特霍夫城堡的一部分。1372年首次模糊提及该城堡属于诺伊豪斯堡。而1742年冯·巴腾斯勒本家族没落后，沃尔夫斯堡作为他的财产归属了冯·德·舒伦堡伯爵。

沃尔夫斯堡市当今的部分辖区在18世纪时曾属于马格德堡公国的飞地。1932年，该地区被并入普鲁士萨克森行省下属的加德雷根区。其它一部分地区如黑尔姆施泰特则属于不伦瑞克公国，而法勒斯雷本和附近的吉夫霍恩区则隶属于不伦瑞克-吕讷堡公国（即后来的汉诺威王国和汉诺威省）。 沃尔夫斯堡市是德国在20世纪规划建造的三座城市之一（另外两座为Salzgitter-Lebenstedt和Eisenhüttenstadt）。建设城市的目的仅仅是为了给当时刚刚成立的大众汽车公司的员工提供住处。1933年，当阿道夫·希特勒与大众创始人费迪南德·保时捷会面后，两人关于“国民车”的想法一拍即合，于是就有了大众汽车公司的成立以及沃尔夫斯堡市的建立。

随着1937年5月28日大众汽车有限公司的正式成立，有关安置大众汽车员工的城市的建设也提上了日程。同年10月，城市的设计任务交给了不伦瑞克理工大学的教授们。12月，希特勒亲自决定了城市的建筑样式和风格以及他希望的城市生活方式。1938年1月17日，工厂与城市的选址正式完成。同年5月26日，希特勒为全新的大众工厂铺上了第一块砖。7月1日，官方宣布城市建立，划归汉诺威省，并命名为'Stadt des KdF-Wagens bei Fallersleben'.1945年，德国战败，大众汽车工厂及为Stadt des KdF-Wagens bei Fallersleben被英军占领。当年6月22日，由英国军政府成立的市议会决定将城市改名为“沃尔夫斯堡”，这是他们以当地一座16世纪的文艺复兴城堡命名的。6月27日，汉诺威省省政府承认“沃尔夫斯堡”的名字，并同时许可了由英国军政府设计的市徽。

到1948年时，城市已有22,000人口；1958年增长至50,000人，1963年城市常住人口达到85,000人。1972年，城市规模扩大至170平方公里，人口也突破了10万人。也正是从这时开始，沃尔夫斯堡步入大城市行列。现在，沃尔夫斯堡市有大约12万居民居住在204平方公里的土地上（1999）。