Bei der aktuellen Popularität und Qualität kalifornischer Weine ist es schwer vorstellbar, dass es sie nicht schon ewig gibt. Pater Junipero Serra, ein Franziskaner-Missionar, pflanzte um 1769 Kaliforniens erste Weinberge in Mission San Diego. Die schwarzschaligen Trauben, die von diesen ersten Reben produziert wurden, werden passenderweise Mission-Trauben genannt. Später wurden in den anderen kalifornischen Missionen Weinberge angelegt, wo die erzeugten Weine sowohl als Sakrament als auch für alltägliche Zwecke verwendet wurden. Bis Ende des 1800. Jahrhunderts war die Mission-Traube maßgeblich an der Herstellung kalifornischer Weine beteiligt.
Im Jahr 1833 pflanzte jedoch Jean-Louis Vignes, ein Franzose, einige importierte Reben. Auf Vignes folgte ein Ungar, Agoston Harazsthy, der etwa 300 Rebsorten europäischer Reben einführte. Da Harazsthy Kaliforniens erstes Weingut, die Buena Vista Winery im Sonoma Valley, gründete, ist er als Gründer der kalifornischen Weinindustrie bekannt. Mitte des 1800. Jahrhunderts brachte der Goldrausch einen Zustrom von Goldsuchern, was wiederum die Anpflanzung von Weinreben förderte, um mit der gestiegenen Nachfrage nach kalifornischem Wein Schritt zu halten.
Im Laufe der Zeit sah sich die kalifornische Weinindustrie zwei großen Bedrohungen gegenüber. In den 1890er Jahren wurden viele der importierten europäischen Weinreben wegen eines zerstörerischen Schädlings, der Reblaus, zerstört. In den 1920er und frühen 1930er Jahren bedrohte die Prohibition auch die kalifornische Weinindustrie. Nach der Aufhebung des Verbots gelang es dem kalifornischen Weinmarkt, sich langsam wieder zu beleben. Es war keine leichte Aufgabe; Weinkellereien hatten geschlossen, die Ausrüstung war in einem schlechten Zustand und die Trauben, die während der Prohibition angebaut wurden, waren keine Qualitätsweine.
In den 1960er Jahren wurden die meisten kalifornischen Weine aus kernlosen Thompson- oder Carignan-Trauben hergestellt. Im Zuge der Entwicklung neuer Technologien wurden in der Region mehrere Qualitätsweingüter gegründet. Die erste internationale Anerkennung für kalifornische Weingüter resultierte 1976 aus der Teilnahme an einer Verkostungsveranstaltung in Paris. Aufgrund der blindverkostenden Bewertungsmethode war die ganze Welt, insbesondere die französischen Juroren, ziemlich schockiert, als zwei Weine aus dem Napa Valley ihre Franzosen schlugen Kollegen.
Weine werden in vier Hauptregionen Kaliforniens produziert, wobei das Central Valley mit einer Länge von etwa 300 Meilen (483 km) die größte Region ist; es ist auch das Top-Produktionsgebiet. Die Nordküstenregion, nördlich der San Francisco Bay, umfasst das bekannte Napa Valley und Sonoma County. Das erste kommerzielle Weingut des Napa Valley befindet sich in St. Helena. Chardonnay ist der vorherrschende Wein, der in Kalifornien produziert wird.